CN105828587A

CN105828587A - 感光油墨及应用其的电磁屏蔽结构、电路板、电子装置

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Publication number: CN105828587A
Application number: CN201510004308.8A
Authority: CN
Inventors: 徐茂峰
Original assignee: Fukui Precision Component Shenzhen Co Ltd; Zhending Technology Co Ltd
Current assignee: Peng Ding Polytron Technologies Inc; Avary Holding Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2015-01-06
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2016-08-03

Abstract

一种感光油墨，该感光油墨含有感光低聚物、感光单体、光引发剂及溶剂，该感光油墨还含有触媒试剂，该感光低聚物选自芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和脂肪族六官能度聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种，该感光单体选自链烷系、酯系、芳香环结构、脂肪族结构和醚结构的化合物中的一种或几种，该触媒试剂选自醋酸钯和氧化钯中的一种或两种。另，本发明还提供一种应用所述感光油墨的电磁屏蔽结构，应用该电磁屏蔽结构的电路板、应用该电路板的电子装置。

Description

感光油墨及应用其的电磁屏蔽结构、电路板、电子装置

技术领域

本发明涉及一种感光油墨及应用该感光油墨的电磁屏蔽结构、电路板、电子装置，尤其涉及一种可以导电的感光油墨及应用该感光油墨的电磁屏蔽结构、电路板、电子装置。

背景技术

近年来，小型且多功能的电子产品广泛受到青睐，这就需要电子产品应用的柔性电路软板上的线路和电子组件高密度整合，因此，对柔性电路板的电磁屏蔽性能的要求越来越高。

目前常用的避免电磁干扰的方法有两种。一种方法是使用导电布制作电磁屏蔽结构，该电磁屏蔽结构包括依次结合于电路板的异方性导电胶层、金属屏蔽层及保护层，主要通过金属屏蔽层抗电磁干扰，然而，异方性导电胶层的导电效果差，且所使用的导电布的价格昂贵，且该方法在异方性导电胶层、金属屏蔽层及保护层结合于电路板后，导电布的转写膜即被丢弃，这样会造成资源浪费。另一种为通过印刷方式在导电覆盖层表面印刷形成一层导电油墨（如银浆油墨）层，并使该导电油墨层填充覆盖层中的开口，从而电连接于导电图形的接地线。这种方法虽然避免了导电布的使用，然而其用到的银比较昂贵，且该方法常用的导电油墨的固化时间较长。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种价格便宜且固化时间较短的感光油墨。

一种感光油墨，该感光油墨含有感光低聚物、感光单体、光引发剂及溶剂，该感光油墨还含有触媒试剂，该感光低聚物选自芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和脂肪族六官能度聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种，该感光单体选自链烷系、酯系、芳香环结构、脂肪族结构和醚结构的化合物中的一种或几种，该触媒试剂选自醋酸钯和氧化钯中的一种或两种。

一种应用上述感光油墨的电磁屏蔽结构，该电磁屏蔽结构包括连接层、结合于该连接层表面的电磁屏蔽层、及结合于该电磁屏蔽层表面的阻焊层，该电磁屏蔽层包括结合于连接层表面的化学镀层及结合于该化学镀层表面的电镀层，所述连接层应用所述感光油墨通过光固化制得，该连接层内形成有触媒金属单质。

一种应用上述电磁屏蔽结构的电路板，该电路板还包括一电路基板，该电磁屏蔽结构设置于电路基板的表面，电路基板内设置有接地线路和信号线路，所述连接层通过其内部的触媒金属单质与接地线路电性相接。

一种应用上述电路板的电子装置。

所述感光油墨由感光低聚物、感光单体、光引发剂、触媒试剂、溶剂及添加剂配制而成。该感光油墨在受到紫外光照射时即可发生光固化，固化过程简单，固化时间较短。且该感光油墨中含有的金属钯离子在感光反应中转化为钯金属单质分散在固化后的油墨层中，钯金属单质的存在使该感光油墨层即可以导电，又可以在化学镀的时候起到催化作用。另外，该感光油墨避免了金、银等金属粒子的添加，有效降低了成本。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的电路板的剖视图。

图2是本发明实施例1的感光油墨经光照射后形成的高分子的结构。

主要元件符号说明

电路板	100
		电路基板	10
接地线路	11
		信号线路	12
开口	13
		电磁屏蔽结构	20
连接层	21
		触媒金属单质	211
电磁屏蔽层	22
		化学镀层	221
电镀层	222
		阻焊层	23

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

本发明较佳实施方式提供一种感光油墨，其主要用于图1所示的电磁屏蔽结构20的制作。该感光油墨含有感光低聚物、感光单体、光引发剂、触媒试剂及溶剂。其中感光低聚物的质量分数为20%~55%，感光单体的质量分数为15%~50%，光引发剂的质量分数为2%~4%，触媒试剂的质量分数为0.1%~2%，溶剂的质量分数为20%~40%。

所述感光低聚物选自芳香族胺基甲酸丙烯酯(PU-Acrylate)树脂(双官能基)、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和脂肪族六官能度聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。该感光低聚物是感光油墨成膜的主要成分，该感光低聚物的性质决定了涂膜软硬性及韧性、耐热性、耐水性、耐化性、耐冲击性、电气性及光学性等特性。

所述感光单体选自链烷系、酯系、芳香环结构、脂肪族结构和醚结构的化合物中的一种或几种。其中，链烷系的化合物选自丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和丙氧化甘油三丙烯酸酯中的一种或两种；酯系的化合物选自聚酯丙烯酸酯、二官能度聚酯丙烯酸酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）中的一种或几种；所述芳香环结构的化合物为芳香族聚氨酯二丙烯酸酯；所述脂肪族结构的化合物选自脂肪族环氧树脂和六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种；所述醚结构的化合物选自胺改性聚醚丙烯酸酯、三丙二醇甲基醚单丙烯酸酯和新戊二醇丙氧基(2)甲氧基醚单丙烯酸酯中的一种或几种。该感光单体可降低感光油墨的粘度，以避免制得的感光油墨的粘度过高。

所述光引发剂选自阳离子引发剂和自由基引发剂中的一种或两种。其中，所述阳离子引发剂选自二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐和硫杂蒽酮类盐中的一种或几种；所述自由基引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、双甲基氨对氧氮环丁酮和异丙基硫朵恩酮中的一种或几种。该光引发剂主要为紫外光引发剂，在受到紫外光照射时可引发感光低聚物和感光单体的反应。

所述触媒试剂选自醋酸钯和氧化钯中的一种或两种。

所述溶剂选自异佛尔酮和环己烷中的一种或两种。

所述感光油墨还可以选择性添加添加剂，该添加剂在所述感光油墨中的质量分数为1%~3%。该添加剂可以为常规的应用于油墨的颜料、染料、表面活性剂、流平剂等中的一种或几种。其中，该流平剂选自丙烯酸羟乙酯（2-Hydroxyethylacrylate）和聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane）中的一种或两种。

在制备该感光油墨时需要在黄光室中进行，以避免感光低聚物、感光单体及触媒试剂受到其它光照射后发生感光反应。所述感光油墨的制备过程包括以下步骤：

将感光低聚物加入溶剂中，并混合搅拌均匀；

接着，加入感光单体，并搅拌均匀；

接着，加入触媒试剂，并搅拌均匀：

接着，加入光引发剂，并搅拌均匀，即制得感光油墨。

上述各物质按如下质量配比（相对于感光油墨）添加：感光低聚物的质量分数为20%~55%，感光单体的质量分数为15%~50%，光引发剂的质量分数为2%~4%，触媒试剂的质量分数为0.1%~2%，溶剂的质量分数为20%~40%。

可以理解的，所述感光低聚物、感光单体和触媒试剂的加入顺序可以随意调整，只需要保证光引发剂在最后加入即可，以避免其它感光反应的发生。

下面通过实施例来对本发明进行具体说明。

实施例1

本实施例中，感光油墨由芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1-羟基环己基苯基甲酮、醋酸钯、异佛尔酮和丙烯酸羟乙酯组成。其中芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂的质量分数为45%，二缩三丙二醇二丙烯酸酯的质量分数为20%，1-羟基环己基苯基甲酮的质量分数为2%，醋酸钯的质量分数为1%，异佛尔酮的质量分数为30%，丙烯酸羟乙酯的质量分数为2%。

所述芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂的结构通式为

其中，R₁为碳碳双键（C=C），R₂选自以下结构式中的一种：-（CH₂-CH₂-O）、、、、、，R₃为H或者CH₃。

所述二缩三丙二醇二丙烯酸酯的结构式为

。

所述1-羟基环己基苯基甲酮的结构式为

。

所述醋酸钯的结构式为

。

所述异佛尔酮的结构式为

。

在本实施例的感光油墨受到紫外光照射的时候，光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮产生起始反应自由基，反应机理如下：

。

接着起始反应自由基攻击感光单体二缩三丙二醇二丙烯酸酯的双键，从而形成反应单元，该反应单元再攻击感光低聚物芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂的碳碳双键，从而发生链延展反应，形成交链反应的高分子。在感光单体与感光低聚物发生反应生成高分子的同时，触媒金属离子Pd²⁺因紫外光照射发生还原反应生成触媒金属单质211，本实施例中该触媒金属单质为Pd，该触媒金属单质211形成在高分子结构内（参图2）。可以理解的，本实施例中所形成的高分子的结构式不限于图2中所示的结构式。

实施例2

本实施例中，感光油墨由聚氨酯丙烯酸酯、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、双甲基氨对氧氮环丁酮、醋酸钯、异佛尔酮和聚二甲基硅氧烷组成。其中聚氨酯丙烯酸酯的质量分数为55%，六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的质量分数为15%，双甲基氨对氧氮环丁酮的质量分数为2%，醋酸钯的质量分数为1%，异佛尔酮的质量分数为25%，聚二甲基硅氧烷的质量分数为2%。

实施例3

本实施例中，感光油墨由聚醚丙烯酸酯、三丙二醇甲基醚单丙烯酸酯、1-羟基环己基苯基甲酮、氯化钯、环己烷和聚二甲基硅氧烷组成。其中，聚醚丙烯酸酯的质量分数为20%，三丙二醇甲基醚单丙烯酸酯的质量分数为50%，1-羟基环己基苯基甲酮的质量分数为4%，氯化钯的质量分数为2%，环己烷的质量分数为21%，聚二甲基硅氧烷的质量分数为3%。

在使用该感光油墨的时候，首先将该感光油墨涂覆在基材（图未示）的表面，然后用紫外光照射。在紫外光的照射下，光引发剂产生起始反应自由基，该起始反应自由基攻击感光单体形成反应单元，该反应单元再攻击感光低聚物的双键，从而形成交链高分子并固化。与此同时，触媒试剂中的金属离子因紫外光照射还原为触媒金属单质分散在高分子结构中。在该固化后的感光油墨层的表面化学镀金属的时候，该触媒金属单质可起到催化金属离子还原成单质的作用。这样固化得到的感光油墨层既具有导电性，又具有催化性。所述化学镀的金属可以为银、镍、铜、钴等。

请参阅图1，一种应用上述感光油墨的电路板100，其可用于手机、智能手表、平板电脑等电子装置。该电路板100包括电路基板10和结合于该电路基板10表面的电磁屏蔽结构20。该电磁屏蔽结构20用于屏蔽该电路基板10工作时产生的电磁辐射。

该电磁屏蔽结构20包括结合于电路基板10表面的连接层21、结合于该连接层21表面的电磁屏蔽层22、及结合于该电磁屏蔽层22表面的阻焊层23。

该连接层21通过在电路基板10表面涂布上述感光油墨，再经紫外光照射后固化形成。该电磁屏蔽层22包括结合于连接层21表面的化学镀层221和结合于该化学镀层221表面的电镀层222，该化学镀层221通过在连接层21表面化学镀形成，该电镀层222通过在该化学镀层221表面电镀形成。该化学镀层221和电镀层222的材质均为金属，该金属可以为银、镍、铜、钴等，该金属优选为铜。所述连接层21的主要成分为感光树脂，该感光树脂由感光油墨中的感光低聚物和感光单体经紫外光照射后聚合形成，其与电路基板10的接着性好，且可挠性较好。另外，由于该连接层21在感光固化的过程中形成有分散于连接层21内的触媒金属单质211，该触媒金属单质211由感光油墨中触媒试剂中的金属离子还原形成，该触媒金属单质211既可以使该连接层21具有导电性，又在化学镀所述化学镀层221的时候起到催化化学镀液中的金属离子还原的作用。

所述电路基板10内设置有接地线路11和信号线路12。所述电路基板10于接地线路11处开设有至少一开口13，所述连接层21的部分填充该开口13从而与接地线路11相连接，且该连接层21通过其内部的触媒金属单质211与接地线路11电性相接，从而使电磁屏蔽层22与接地线路11电性连接，从而可以起到对信号线路12电磁屏蔽的作用。

所述阻焊层23通过在电磁屏蔽层22的表面印刷防焊油墨的方式形成。该阻焊层23用于避免在后续的组装过程中不需要焊锡的部分被沾上锡，使电路板100整洁美观并避免焊锡粘连形成短路。

Claims

1.一种感光油墨，该感光油墨含有感光低聚物、感光单体、光引发剂及溶剂，其特征在于：该感光油墨还含有触媒试剂，该感光低聚物选自芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和脂肪族六官能度聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种，该感光单体选自链烷系、酯系、芳香环结构、脂肪族结构和醚结构的化合物中的一种或几种，该触媒试剂选自醋酸钯和氧化钯中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的感光油墨，其特征在于：所述光引发剂选自阳离子引发剂和自由基引发剂中的一种或两种，所述溶剂选自异佛尔酮和环己烷中的一种或两种。

3.如权利要求2所述的感光油墨，其特征在于：所述感光油墨中，所述感光低聚物的质量分数为20%~55%，感光单体的质量分数为15%~50%，光引发剂的质量分数为2%~4%，触媒试剂的质量分数为0.1%~2%，该溶剂的质量分数为20%~40%。

4.如权利要求1所述的感光油墨，其特征在于：所述链烷系的化合物选自丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和丙氧化甘油三丙烯酸酯中的一种或两种；酯系的化合物选自聚酯丙烯酸酯、二官能度聚酯丙烯酸酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种；所述芳香环结构的化合物为芳香族聚氨酯二丙烯酸酯；所述脂肪族结构的化合物选自脂肪族环氧树脂和六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种；所述醚结构的化合物选自胺改性聚醚丙烯酸酯、三丙二醇甲基醚单丙烯酸酯和新戊二醇丙氧基(2)甲氧基醚单丙烯酸酯中的一种或几种。

5.如权利要求2所述的感光油墨，其特征在于：所述阳离子引发剂选自二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐和硫杂蒽酮类盐中的一种或几种；所述自由基引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、双甲基氨对氧氮环丁酮和异丙基硫朵恩酮中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的感光油墨，其特征在于：所述感光油墨还含有添加剂，该添加剂在所述感光油墨中的质量分数为1%~3%，该添加剂选自颜料、染料、表面活性剂、流平剂中的一种或几种，其中该流平剂选自丙烯酸羟乙酯和聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。

7.一种应用权利要求1~6任意一项所述的感光油墨的电磁屏蔽结构，该电磁屏蔽结构包括连接层、结合于该连接层表面的电磁屏蔽层、及结合于该电磁屏蔽层表面的阻焊层，该电磁屏蔽层包括结合于连接层表面的化学镀层及结合于该化学镀层表面的电镀层，所述连接层应用权利要求1~6任意一项所述的感光油墨通过光固化制得，该连接层内形成有触媒金属单质。

8.如权利要求7所述的电磁屏蔽结构，其特征在于：所述化学镀层和电镀层的材质均为金属，该金属为银、镍、铜或钴。

9.一种应用权利要求7所述的电磁屏蔽结构的电路板，该电路板还包括一电路基板，该电磁屏蔽结构设置于电路基板的表面，电路基板内设置有接地线路和信号线路，所述连接层通过其内部的触媒金属单质与接地线路电性相接。

10.一种应用权利要求9所述的电路板的电子装置。