CN107545943A

CN107545943A - 一种银镍浆及利用银镍浆制作印刷电路的方法

Info

Publication number: CN107545943A
Application number: CN201610487829.8A
Authority: CN
Inventors: 刘春雷; 杨凯; 姚文峰; 祝连忠; 郭庆文
Original assignee: Shanghai Guangxian New Material Technology Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI LANPEI NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.; Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本发明公开了一种银镍浆及利用银镍浆制作印刷电路的方法，包括如下组分及其相应的重量百分比：功能材料10～89.8％、有机载体2～38％、有机溶剂8～72％、助剂0.2～10％，其中：所述功能材料为银、镍颗粒，按任意重量比混合，颗粒直径为30纳米～25微米。由于用金属镍加入到导电油墨中以降低银、金等贵金属含量，从而降低浆料成本，并克服贱金属催化油墨的印刷电路板成品盐雾问题。

Description

一种银镍浆及利用银镍浆制作印刷电路的方法

技术领域

本发明属于印刷电路、具体涉及一种银镍浆及利用银镍浆制作印刷电路的方法。

背景技术

目前，印刷电路在薄膜开关、电子标签、触摸屏、印刷线路板、柔性电路板等产品或零部件中大量应用。通常印刷电路的制作方法有两种：(一)是把导电油墨(或称导电浆料)通过丝网印刷、凹板印刷等传统印刷方式印刷到缘绝基材上，然后再通过中、低温进行固化，从而在缘绝基材上形成了印刷电路。但是，上述使用的导电油墨中都含有银、金、铂、钯等贵金属粉末，从而造成这种导电油墨价格昂贵，提高了制成品的成本。(二)是利用贱金属催化油墨代替导电油墨，通过丝网印刷、凹板印刷等传统印刷方式印刷到缘绝基材上，通过中、低温进行固化后，进行化镀电镀等工序形成印刷电路，但通过此催化油墨形成的电路有不耐盐雾试验的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种银镍浆及利用银镍浆制作印刷电路的方法，能够用金属镍加入到导电油墨中以降低银、金等贵金属含量，从而降低浆料成本，并克服贱金属催化油墨的印刷电路板成品盐雾问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一方面，一种银镍浆，包括如下组分及其相应的重量百分比：功能材料10～89.8％、有机载体2～38％、有机溶剂8～72％、助剂0.2～10％，其中：

所述功能材料为银、镍颗粒，按任意重量比混合，颗粒直径为30纳米～25微米；

所述有机载体为聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯氧树脂、聚酯、乙烯共聚物中的一种或两种以上按任意重量比混合构成；

所述有机溶剂为醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和醇类溶剂中的一种或两种以上按任意重量比混合构成。

所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂或丙烯酸树脂。

所述乙烯共聚物由两种或两种以上含有乙烯基的单体共聚而成的聚合物，所述含有乙烯基的单体为醋酸乙烯酯、乙烯醇、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、羟烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯或2-乙基丙烯酸己酯。

所述醚类溶剂为二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚或二丙二醇二甲醚。

所述酯类溶剂为乙酸乙酯、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二醋酸酯、醋酸戊酯混合物、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、丙酸正丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙酸正戊酯、丙酸正丙酯或二元酸酯。

所述酮类溶剂为丙酮或丁酮。

所述醇类溶剂为α-松油醇、β-松油醇、丁基卡必醇、己二醇、戊醇混合物、正丁醇、异丁醇、异丙醇、二异丁基甲醇、甲基异丁基甲醇、2-甲基丁醇、正戊醇、正丙醇或三甲基壬醇。

所述助剂为分散剂，还原剂，触变剂，流平剂中的一种或两种以上相混合。

另一方面，一种利用银镍浆制作印刷电路的方法，包括以下步骤：

a.使用银镍浆在缘绝基材上进行印刷线路，并使缘绝基材上得印刷线路干燥；

b.将干燥后的缘绝基材放入电镀反应溶液中进行电镀铜，从而形成导体印刷电路。

在步骤a中，所述印刷线路采用网印刷法、照相凹版印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、凸版印刷法或凹板印刷法。

在步骤b中，所述电镀反应溶液包含五水硫酸铜、硫酸、氯离子、高速酸铜光亮剂、高速酸铜填平剂。

采用本发明的利用银镍浆制作印刷电路的方法，具有以下几个优点：

1.本发明银镍浆中含有的银、金、铂、钯等贵金属比例低，而且所使用的镀铜反应溶液易获得且价格便宜，所以降低了相关产品的制造成本。

2.本发明方法在制作印刷电路的过程中，巧妙的运用了电镀反应的原理，使铜沉积在银镍线路基础上形成铜导体印刷电路，从而解决了以往采用贵金属油墨来制作印刷电路带来成本高，贱金属催化油墨可靠性差的问题，同时，本发明方法操作简单，容易实现工业化批量生产。

3.由本发明银镍浆制作的印刷电路可靠性好，弯折性能佳，可以通过控制镀铜的厚度控制导体的导电率，从而获得导电性能好的印刷电路。

4.本发明方法应用范围广，适合于制作薄膜开关、电子标签、触摸屏、印刷线路板、柔性电路板等产品或零部件中的各种印刷电路。

具体实施方式

本发明的一种银镍浆，其包括如下组分及其相应的重量百分比：功能材料10～89.8％、有机载体2～38％、有机溶剂8～72％、助剂0.2～10％，其中：

所述功能材料为银、镍颗粒，按任意重量比混合，颗粒直径为30纳米～25微米。

所述有机载体由下列高分子聚合物中的一种或者两种以上按任意重量比例混合构成，具体见表1：

表1

序号	名称
		1	聚氨酯
2	聚碳酸酯
		3	聚氯乙烯
4	聚甲基丙烯酸甲
		5	苯氧树脂
6	聚酯
		7	乙烯共聚物

在以上有机载体中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂或其它类似聚酯；

在以上有机载体中，所述乙烯共聚物由两种或两种以上含有乙烯基的单体共聚而成的聚合物，所述含有乙烯基的单体可以有：醋酸乙烯酯、乙烯醇、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、羟烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、2-乙基丙烯酸己酯以及其它类似乙烯基的单体。

所述有机溶剂可选择下列醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和醇类溶剂中的一种溶剂，或者两种以上溶剂按任意重量比例的混合物，具体见表2：

利用本发明的银镍浆制作印刷电路的方法包括以下步骤：

第一步，印刷线路

使用所述银镍浆通过丝网印刷法、照相凹版印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、凸版印刷法或者凹板印刷法的方式在缘绝基材上制作与印刷电路图案相同的线路，然后将形成有线路的缘绝基材放入加热或/和通风的环境中，让银镍浆中的有机溶剂蒸发，使缘绝基材上的图形线路干燥；

第二步，电镀铜

将带有银镍浆线路的缘绝基材放入电镀反应溶液中进行电镀，所述电镀反应溶液采用含有五水硫酸铜、硫酸、氯离子、高速酸铜光亮剂、高速酸铜填平剂，在电流的作用下使铜附着于银镍浆线路表面，从而形成导体印刷电路。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例：一种利用银镍浆制作印刷电路的方法

所述银镍浆由各原材料按如表3的比例搅拌混合均匀形成。

表3：为实施例1～7银镍浆的原材料配方(数值单位：重量％)

实施例1～6制作印刷电路的方法：按照表3中的原材料配方，先把有机载体溶解于有机溶剂中，然后加入功能材料和助剂，充分搅拌分散均匀，即得到银镍浆。制作印刷电路时用丝网印刷方法在PI薄膜上印刷宽为0.4毫米，长为0.5米的银镍线路，再放入150度烘箱干燥60分钟，测量产品印刷电路电阻值见表3,接着进行电镀：把干燥后的产品放入电镀设备中，镀液成分包含五水硫酸铜200～250g/l、硫酸30～40ml/l、氯离子60～80mg/l、高速酸铜光亮剂1～3mg/l、高速酸铜填平剂3～7mg/l，电流密度为8ASD，电镀时间为15min，电镀温度为40～50℃，电镀铜厚度为12UM，在100度烘箱中干燥20分钟，测量物品印刷电路电阻值见表3。

综上所述，采用本发明的利用银镍浆制作印刷电路的方法，将银镍浆取代了传统含银、金、铂、钯等贵金属油墨，并克服了贱金属催化油墨的印刷电路板成品盐雾问题，可以在绝缘基材上制作各种低成本，高可靠性的印刷电路，效果十分显著。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims

1.一种银镍浆，其特征在于，包括如下组分及其相应的重量百分比：功能材料10～89.8％、有机载体2～38％、有机溶剂8～72％、助剂0.2～10％，其中：

2.根据权利要求1所述的银镍浆，其特征在于：所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂或丙烯酸树脂。

3.根据权利要求1所述的银镍浆，其特征在于：所述乙烯共聚物由两种或两种以上含有乙烯基的单体共聚而成的聚合物，所述含有乙烯基的单体为醋酸乙烯酯、乙烯醇、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、羟烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯或2-乙基丙烯酸己酯。

4.根据权利要求1所述的银镍浆，其特征在于：所述醚类溶剂为二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚或二丙二醇二甲醚。

5.根据权利要求1所述的银镍浆，其特征在于：所述酯类溶剂为乙酸乙酯、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二醋酸酯、醋酸戊酯混合物、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、丙酸正丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙酸正戊酯、丙酸正丙酯或二元酸酯。

6.根据权利要求1所述的银镍浆，其特征在于，所述酮类溶剂为丙酮或丁酮。

7.根据权利要求1所述的银镍浆，其特征在于，所述醇类溶剂为α-松油醇、β-松油醇、丁基卡必醇、己二醇、戊醇混合物、正丁醇、异丁醇、异丙醇、二异丁基甲醇、甲基异丁基甲醇、2-甲基丁醇、正戊醇、正丙醇或三甲基壬醇。

8.一种利用如权利要求1～7中任一项所述的银镍浆制作印刷电路的方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的利用银镍浆制作印刷电路的方法，其特征在于：在步骤a中，所述印刷线路采用网印刷法、照相凹版印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、凸版印刷法或凹板印刷法。

10.根据权利要求8所述的利用银镍浆制作印刷电路的方法，其特征在于：在步骤b中，所述电镀反应溶液包含五水硫酸铜、硫酸、氯离子、高速酸铜光亮剂、高速酸铜填平剂。