CN106954347B - 光打印制备纳米银线电路板的方法 - Google Patents

光打印制备纳米银线电路板的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106954347B
CN106954347B CN201710266225.5A CN201710266225A CN106954347B CN 106954347 B CN106954347 B CN 106954347B CN 201710266225 A CN201710266225 A CN 201710266225A CN 106954347 B CN106954347 B CN 106954347B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano
silver thread
photosensitive resin
circuit board
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710266225.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106954347A (zh
Inventor
武光明
冯懂懂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
Beijing Institute of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Petrochemical Technology filed Critical Beijing Institute of Petrochemical Technology
Priority to CN201710266225.5A priority Critical patent/CN106954347B/zh
Publication of CN106954347A publication Critical patent/CN106954347A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106954347B publication Critical patent/CN106954347B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing
    • H05K3/125—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing by ink-jet printing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1283—After-treatment of the printed patterns, e.g. sintering or curing methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光打印技术制备纳米银线导电电路板的方法，包括：在清洗干净的基材表面涂覆一层光敏树脂形成光敏树脂层，将计算机设计的电路图通过激光或曝光机曝光固化在所述光敏树脂层上，固化部分的所述光敏树脂层形成与电路图相同的图形；清洗去除所述基材表面没有固化的光敏树脂；在已固化的光敏树脂图形上涂覆一层纳米银线溶液，待纳米银线溶液的溶剂挥发后，将带有光敏树脂图形和纳米银线的基材放在热压机下进行高温热压，将纳米银线镶嵌入光敏树脂图形表面，再清洗回收未热压到光敏树脂图形表面的纳米银线，即制得纳米银线电路板。该方法所用设备简易、操作简单，制备方便，既适合于批量化生产，又适合于个性化制造。

Description

光打印制备纳米银线电路板的方法
技术领域
本发明涉及电路板制备领域，尤其涉及一种用光打印制备纳米银线电路板的方法。
背景技术
随着电子设备制造的迅速发展，电路板作为电子设备必不可少的部分具有很大的需求。目前，最常见的电路板的制作工艺有覆铜板的湿法化学腐蚀方法以及导电膜的干法刻蚀方法。这两种电路板制备方法均为减材制备工艺，其产生的废液或废渣难以进行回收，造成很大的浪费，并且对环境也造成很大的污染。为克服减法制备工艺的浪费与污染的缺点，近年来，一些科研工作者提出了采用喷墨打印技术制备电路板。喷墨打印技术是加法制备的一种，其原理是：所需的图案或图形经过扫描仪、数码相机输入计算机，或者由计算机直接绘制出图形，图案或图形转换后得到的特征数字信号被传输给打印机，打印机再通过此数电信号控制打印喷头系统，喷头就会可控得喷射导电油墨，通常导电油墨的主体为纳米银颗粒，从而在基材上形成了电路板。在制备电路板过程中，喷墨打印技术不仅体现在节省材料以及无污染上，并且采用直接制图的方法无需掩膜更加适合于个性化制备。而喷墨打印也具有其局限性，采用的树脂材料在停止喷墨较长时间后的固化不仅易堵塞喷头，纳米银颗粒的接触也不适于柔性基材的反复折叠。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种光打印制备纳米银线电路板的方法，能避免喷墨打印喷头易堵的缺点，也能成功使用于柔性电路板。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种光打印制备纳米银线电路板的方法，包括：
在清洗干净的基材表面涂覆一层光敏树脂形成光敏树脂层，根据计算机设计的电路图通过曝光机曝光固化所述光敏树脂层形成固化树脂电路图；
清洗去除所述基材表面没有固化的光敏树脂；
在已固化的光敏树脂图形上涂覆一层纳米银线溶液，待纳米银线溶液的溶剂挥发后，将带有光敏树脂图形和纳米银线的基材放在热压机下进行高温热压，将纳米银线镶嵌入光敏树脂图形表面，再清洗去除未热压到光敏树脂图形表面的纳米银线，即制得纳米银线电路板。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的光打印制备纳米银线电路板的方法，其有益效果为：通过先在基材固化一层光敏树脂层，并打印与电路图相同的图案，在涂覆纳米银线溶液，然后利用热压在固化的光敏树脂表层表面固定纳米银线，经过后期清洗处理就可以得到纳米银线到电路板。该方法制备电路板既能够避免传统方法的浪费、污染环境的缺点，又能避免喷墨打印喷头易堵的缺点，并且在制备柔性基材的电路板，光打印法制备纳米银线电路板拥有极其显著的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的方法制备的纳米银线电路板的电镜图。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种光打印制备纳米银线电路板的方法(参见图1)，包括：
在清洗干净的基材表面涂覆一层光敏树脂形成光敏树脂层(图1中的步骤1)，根据计算机设计的电路图通过曝光机曝光固化所述光敏树脂层(图1中的步骤2)形成固化树脂电路图，即使固化部分的所述光敏树脂层形成与电路图相同的图形；
清洗去除所述基材表面没有固化的光敏树脂(图1中的步骤3)；
在已固化的光敏树脂图形上涂覆一层纳米银线溶液(图1中的步骤4)，待纳米银线溶液的溶剂挥发后(图1中的步骤5)，将带有光敏树脂图形和纳米银线的基材放在热压机下进行高温热压(图1中的步骤6)，将纳米银线镶嵌入光敏树脂图形表面，再清洗去除未热压到光敏树脂图形表面的纳米银线(图1中的步骤7)，即制得纳米银线电路板。
上述方法中，所述的基材采用透明硬质高分子基板、透明柔性高分子基板、非透明不导电基板、非透明柔性不导电基板中的任一种。
上述方法中，透明硬质高分子基板采用石英、玻璃中的任一种；
所述透明柔性高分子基板采用PET、PP中的任一种；
所述非透明不导电基板采用陶瓷、非透明树脂板中的任一种；
所述非透明柔性不导电基板采用各种橡胶板中的一种。
上述方法中，所述曝光机的曝光光源波长采用300nm～400nm的紫外光，曝光线宽大于0.1mm，线距大于0.1mm，曝光时间小于10秒；对激光光源点曝光，光斑直径小于0.1mm，紫外光束功率为180～250mW，扫描速率2～7mm/s。若采用其它紫外光源与激光光束功率相同即可。
上述方法中，采用的光敏树脂采用液态光敏树脂，固化波长与使用的曝光机的光源波长一致，光敏树脂层的厚度为0.05～100μm，涂覆光敏树脂层的方法采用刮涂、刷涂、喷涂中的任一种。
上述方法中，采用的纳米银线溶液中纳米银线的平均长度为30μm～100μm，直径小于150nm，该纳米银线溶液为水基溶剂或醇基溶剂，固液质量比为1～10‰。涂覆纳米银线溶液的方法采用刮涂、刷涂、喷涂中的任一种，涂覆后纳米银线溶液层湿膜的厚度为1～100μm。
上述方法中，将带有光敏树脂图形和纳米银线的基材放在热压机下进行高温热压为：热压温度大于固化的光敏树脂的软化温度，低于基材的软化温度，热压压力为10～100kg，热压温度为50～200℃，热压时间为10s～3min。
本发明方法利用光打印法制备纳米银线电路板，能代替传统的减法工艺，具有节约、环保的特点。光打印法不仅适用于批量生产电路板，而且适用于个性化制造，具有操作方便、成本低的特点。光打印法制备电路板无基材限制，基材不仅可包括诸如载玻片、陶瓷、硬质树脂等硬质材料，同时也包括如PET等柔性材料。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
本实施例的光打印制备纳米银线电路板的方法，包括以下步骤：
(1)用1～100μm的迈耶棒将光敏树脂涂覆在洁净的基材表面，如载玻片；
若制备硬质透明电路以石英，玻璃等透明硬质高分子基板作为基材；若制备柔性透明电路以透明柔性高分子基板作为基材，如PET、PP等；若制备硬质非透明电路以非透明不导电的基板为基材，如陶瓷，非透明树脂板等；若制备柔性非透明电路以非透明柔性不导电基板为基材，如橡胶等。
(2)把涂覆好光敏树脂的载玻片放在紫外光束下进行选择性固化；
(3)将未固化的光敏树脂用乙醇清洗掉；
(4)用1～100μm的刮涂棒将纳米银线涂覆在固化光敏树脂表层，待溶剂乙醇充分挥发；
(5)将涂覆好纳米银线的载玻片放在热压机下进行热压处理，热压压力为10～100kg，热压温度为50～200℃，热压时间为10s～3min；
(6)将未被热压到树脂表面的纳米银线用乙醇清洗掉回收，即制得纳米银线电路板(该电路板的扫描电镜照片如图2所示)。
本发明的方法制备工艺简单，得到的纳米银线电路板具有良好的导电效果.
实施例1
本实施例的光打印制备纳米银线电路板的方法，包括以下步骤：
首先，在暗室的条件下用10μm的迈耶棒在清洗洁净的载玻片上涂覆一层光敏树脂。将此载玻片放在已经设计好的紫外光下进行选择性逐点曝光处理，设定紫外光束的功率为200mW，扫描速率为6mm/s，曝光次数为1次。将未固化的光敏树脂清洗干净。
用100μm的刮涂棒在已经涂覆了树脂的载玻片基材上刮涂一层纳米银线湿膜，待溶剂乙醇充分挥发后，即纳米银线醇溶液不再具有流动性的情况下，放入热压机下进行处理，热压压力为50kg，热压温度为180℃，热压时间为1min。
待载玻片冷却后取出，将未被热压到树脂表层的纳米银线用乙醇清洗回收。
实施例2
本实施例的光打印制备纳米银线电路板的方法，包括以下步骤：
首先，在暗室的条件下用10μm的迈耶棒在清洗洁净的PET片上涂覆一层光敏树脂。将此PET片放在已经设计好的紫外光下进行选择性逐点曝光处理，设定紫外光束的功率为180mW，扫描速率为4mm/s，曝光次数为1次。将未固化的光敏树脂清洗干净。
用100μm的刮涂棒在已经涂覆了树脂的PET片基材上刮涂一层纳米银线湿膜，待溶剂乙醇充分挥发后，即纳米银线醇溶液不再具有流动性的情况下，放入热压机下进行处理，热压压力为50kg，热压温度为160℃，热压时间为3min。
待PET片冷却后取出，将未被热压到树脂表层的纳米银线用乙醇清洗回收。
实施例3
本实施例的光打印制备纳米银线电路板的方法，包括以下步骤：
首先，在暗室的条件下用10μm的迈耶棒在清洗洁净的载玻片上涂覆一层光敏树脂。将此载玻片贴上已经做好图样的菲林片，在强度为1kW的曝光机下进行曝光处理。将未固化的光敏树脂清洗干净。
用100μm的刮涂棒在已经涂覆了树脂的载玻片基材上刮涂一层纳米银线湿膜，待溶剂乙醇充分挥发后，即纳米银线醇溶液不再具有流动性的情况下，放入热压机下进行处理，热压压力为50kg，热压温度为160℃，热压时间为3min。
待载玻片冷却后取出，将未被热压到树脂表层的纳米银线用乙醇清洗回收。
本发明的方法，利用光打印制备纳米银线电路板方法较传统电路板制备方法具有设备简易、操作简单，制备方便，既适合于批量化生产，又适合于个性化制造。无原材料浪费、无污染环境的优点，对玻璃基材及其他固体基材、柔性基材均可使用。光打印技术可制备透明或不透明的印刷电路板。在制备电路板的市场上具有很大的应用前景。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种光打印制备纳米银线电路板的方法，其特征在于，包括：
在清洗干净的基材表面涂覆一层光敏树脂形成光敏树脂层，将计算机设计的电路图通过曝光机曝光固化在所述光敏树脂层上，固化部分的所述光敏树脂层形成与电路图相同的图形；采用的光敏树脂采用液态光敏树脂，固化波长与使用的曝光机的光源波长一致；
清洗去除所述基材表面没有固化的光敏树脂；
在已固化的光敏树脂图形上涂覆一层纳米银线溶液，待纳米银线溶液的溶剂挥发后，将带有光敏树脂图形和纳米银线的基材放在热压机下进行高温热压，将纳米银线镶嵌入光敏树脂图形表面，再清洗去除未热压到光敏树脂图形表面的纳米银线，即制得纳米银线电路板。
2.根据权利要求1所述的光打印制备纳米银线电路板的方法，其特征在于，所述方法中，所述的基材采用透明硬质高分子基板、透明柔性高分子基板、非透明不导电基板、非透明柔性不导电基板中的任一种。
3.根据权利要求2所述的光打印制备纳米银线电路板的方法，其特征在于，所述透明硬质高分子基板采用石英、玻璃中的任一种；
所述透明柔性高分子基板采用PET、PP中的任一种；
所述非透明不导电基板采用陶瓷、非透明树脂板中的任一种；
所述非透明柔性不导电基板采用各种橡胶板中任一种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的光打印制备纳米银线电路板的方法，其特征在于，所述方法中，所述曝光机的曝光光源波长采用300nm～400nm的紫外光，曝光线宽大于0.1mm，线距大于0.1mm，曝光时间小于10秒；对激光光源点曝光，光斑直径小于0.1mm，紫外光束功率为180～250mW，扫描速率2～7mm/s。
5.根据权利要求1至3任一项所述的光打印制备纳米银线电路板的方法，其特征在于，所述方法中，光敏树脂层的厚度为0.05～100μm，涂覆一层光敏树脂采用刮涂、刷涂、喷涂中的任一种。
6.根据权利要求1至3任一项所述的光打印制备纳米银线电路板的方法，其特征在于，所述方法中，采用的纳米银线溶液中纳米银线的平均长度为30μm～100μm，直径小于150nm，该纳米银线溶液为水基溶剂或醇基溶剂，固液质量比为1～10‰；涂覆一层纳米银线溶液采用刮涂、刷涂、喷涂中的任一种，涂覆后纳米银线溶液层湿膜的厚度为1～100μm。
7.根据权利要求1至3任一项所述的光打印制备纳米银线电路板的方法，其特征在于，所述方法中，将带有光敏树脂图形和纳米银线的基材放在热压机下进行高温热压为：热压温度大于固化的光敏树脂的软化温度，低于基材的软化温度，热压压力为10～100kg，热压温度为50～200℃，热压时间为10s～3min。
CN201710266225.5A 2017-04-21 2017-04-21 光打印制备纳米银线电路板的方法 Active CN106954347B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710266225.5A CN106954347B (zh) 2017-04-21 2017-04-21 光打印制备纳米银线电路板的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710266225.5A CN106954347B (zh) 2017-04-21 2017-04-21 光打印制备纳米银线电路板的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106954347A CN106954347A (zh) 2017-07-14
CN106954347B true CN106954347B (zh) 2019-10-01

Family

ID=59476532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710266225.5A Active CN106954347B (zh) 2017-04-21 2017-04-21 光打印制备纳米银线电路板的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106954347B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109152228A (zh) * 2018-08-08 2019-01-04 珠海元盛电子科技股份有限公司 一种在任意形状物体表面打印电路的方法
JP7234358B2 (ja) * 2018-11-14 2023-03-07 サン－ゴバン グラス フランス ガラス基材の層又は層の積層物の選択的エッチングのための方法
CN112739029A (zh) * 2021-01-08 2021-04-30 深圳市溪猫网络科技有限公司 基于光固化制造3d电路板的制造方法及控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1742235A (zh) * 2003-01-22 2006-03-01 纳幕尔杜邦公司 厚膜膏料层的粘合剂扩散转印图案
CN104900302A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 北京石油化工学院 玻璃基纳米银线透明导电薄膜及制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2336779T3 (es) * 2002-06-13 2010-04-16 Cima Nano Tech Israel Ltd. Un metodo para la produccion de nano revestimientos y revestimientos de nano polvo conductores y transparentes.
JP4266310B2 (ja) * 2003-01-31 2009-05-20 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ，エル．エル．シー． 感光性樹脂組成物および該組成物を用いた樹脂パターンの形成方法
CN102905472A (zh) * 2011-07-27 2013-01-30 深圳市龙岗区华宇新材料研究中心 一种导电线路及导电线路板的制备方法
CN104952551B (zh) * 2015-06-16 2017-10-24 北京石油化工学院 一种柔性衬底纳米银线透明导电薄膜的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1742235A (zh) * 2003-01-22 2006-03-01 纳幕尔杜邦公司 厚膜膏料层的粘合剂扩散转印图案
CN104900302A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 北京石油化工学院 玻璃基纳米银线透明导电薄膜及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106954347A (zh) 2017-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106954347B (zh) 光打印制备纳米银线电路板的方法
CN102361542B (zh) 具台阶的印刷电路板制作工艺
CN102285299B (zh) 物体表面金属化装饰方法
CN104635993A (zh) 一种白色ogs触摸屏中白色边框的制备方法
CN101634018A (zh) 一种用于塑料基材的选择性化学镀方法
CN105960103B (zh) 一种pcb埋入式线路的制造方法
CN107415511A (zh) 一种直接将模具纹理或图案转印到钢化玻璃上的方法
US20140242294A1 (en) Method of manufacturing a resistive touch sensor circuit by flexographic printing
CN102905472A (zh) 一种导电线路及导电线路板的制备方法
CN106585156A (zh) 一种印刷电极的紫外光固化后处理方法
CN106982517A (zh) 一种用热固油墨印刷pcb防焊层的方法
CN102285298A (zh) 一种物体表面金属化装饰方法
CN102156601A (zh) 电容式触摸屏导电线路的制造方法
EP1194816B1 (en) Method for producing a digitally imaged screen for use in a screen printing process
CN108697002A (zh) 一种激光加工式高精度电路板制作工艺
CN108207081A (zh) 印刷电路板线路的喷墨打印制造方法
CN102156602A (zh) 电容式触摸屏导电线路的生产工艺
JP5531463B2 (ja) マイクロコンタクトプリント用スタンプの製造に用いるマスター版とその製造方法、マイクロコンタクトプリント用スタンプとその製造方法、および、マイクロコンタクトプリント用スタンプを用いたパターン形成方法
CN102229292B (zh) 微缩图文的印刷方法
KR101196677B1 (ko) 미세패턴 형성방법
CN109572231B (zh) 热敏打印头及其制备方法
CN102398437B (zh) 一种图纹转移方法及表面具有图纹的模具的制备方法
US9096090B2 (en) Liquid platemaking with laser engraving
CN102497741A (zh) 一种快速制作印刷电路板的处理工艺
CN101377619A (zh) 一种游星轮片蚀刻法生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant