CN108055768B - 一种高分子导电薄膜的制备方法 - Google Patents
一种高分子导电薄膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108055768B CN108055768B CN201711247501.XA CN201711247501A CN108055768B CN 108055768 B CN108055768 B CN 108055768B CN 201711247501 A CN201711247501 A CN 201711247501A CN 108055768 B CN108055768 B CN 108055768B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conductive film
- metal powder
- polymer
- preparing
- film according
- 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
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
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
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/0373—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
-
- 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
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
-
- 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
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/03—Conductive materials
- H05K2201/0302—Properties and characteristics in general
- H05K2201/0317—Thin film conductor layer; Thin film passive component
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
本发明属于应用于电路板的高分子导电材料制备领域，特别涉及一种高分子导电薄膜的制备方法：将高分子树脂、分散剂、导电剂混合充分后，热固化成膜，并浸入到含有石墨、金属粉末、极性表面活性剂的乳液中，再通过电泳工艺沉积，最后经热处理得到高分子导电薄膜。
Description
技术领域
本发明属于应用于电路板的高分子导电材料制备领域，特别涉及一种高分子导电薄膜的制备方法。
背景技术
随着电子线路板技术的发展，对线路板基材材料的柔软性、导电性能等都提出了较高的新要求，目前市场主要为陶瓷基覆铜箔以及聚酰亚胺薄膜覆铜箔等材料为主，但陶瓷基覆铜箔材料脆性大，导电性能差，不易于超薄电子器件的应用；而以聚酰亚胺为基材的材料，制造成本较高，导电层铜箔又易脱落，因此都未得到较普遍的使用。因此，寻求一种更具柔性及高导电性的薄膜材料，替代现有的陶瓷与聚酰亚胺材料，成为电子线路板行业急需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种高分子导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高分子树脂、分散剂、导电剂混合充分后，热固化成膜，
其中，高分子树脂为聚氨酯或聚醚，分子量为50000～100000g/mol，
分散剂为聚丙二醇，
导电剂为镍粉或铜粉，
高分子树脂、分散剂、导电剂的用量质量比为25～70：20～60：5～10，采用超声分散的方法将三者充分混合，三者充分混合后所得的乳液黏度控制为100～500Pa·s，
热固化成膜的温度为100～300℃，挥发溶剂后固化成膜的厚度为0.1～10um；
(2)将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中，充分分散后得到金属粉末乳液，
其中，金属粉末为铁、镍、铜、钴中的一种或几种的混合，金属粉末与石墨的用量质量比为5～9：1～5，
石墨的粒度为100～800nm，金属粉末的粒度为200～1000nm，
极性表面活性剂溶液中，极性表面活性剂的质量浓度为1～5％，
将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中后，通过超声分散，形成黏度为10～20Pa·s的乳液；
(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中，再通过电泳工艺将金属粉末沉积到步骤(1)得到的膜上，最后经热处理得到高分子导电薄膜，
其中，电泳工艺的条件为：电压20～50V，电流密度10～50A/dm2，温度35～55℃，
热处理的条件为，300～500℃下处理30～100min。
本发明的有益效果在于：
方法、工艺简单，易于实现规模化生产；
基体薄膜具有轻薄、耐磨性优异、伸缩性以及耐候性和耐油性等优点，并且环保；
电泳沉积到该基体薄膜表面的金属层具有较均匀、有序的晶体结构排列，从而有效增强了高分子膜材料的致密性和强度；同时也提高了材料的导电性，有效改善了高分子导电薄膜用于电子线路板制备过程中容易出现断裂及内阻过大的问题，更能满足高端电子线路板的需要。
具体实施方式
实施例1
(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇、铜粉按质量比70：30：6混合并超声充分分散后，在温度为100℃环境下烘干成膜，膜厚度为0.1um；
(2)将粒度为100nm的石墨与粒度为200nm的镍粉按质量比1：9混合后，加入质量浓度为1％的十二烷基苯磺酸钠水溶液中，通过超声充分分散，形成黏度为10Pa·s的金属粉末乳液；
(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中，在电压20V、电流密度10A/dm2、温度35℃的电泳工艺条件下，在膜表面进行金属粉末的定向排列沉积，然后置于300℃下热处理30min，得到高分子导电薄膜。
对比实施例1
参照实施例1的工艺，制备纯的聚氨酯树脂薄膜：
(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇按质量比70：30混合并超声充分分散后，在温度为100℃环境下烘干成膜，膜厚度为0.1um；
(2)将步骤(1)得到的膜置于300℃下热处理30min，得到高分子薄膜。
对比实施例2
参照实施例1的工艺，制备未经电泳沉积的聚氨酯树脂掺杂导电剂的薄膜：
(1)将聚氨酯树脂(分子量50000g/mol)、聚丙二醇、铜粉按质量比70：30：6混合并超声充分分散后，在温度为100℃环境下烘干成膜，膜厚度为0.1um；
(2)将步骤(1)得到的膜置于300℃下热处理30min，得到掺杂导电剂的高分子薄膜。
对比实施例3
(1)同实施例1；
(2)同实施例1；
(3)采用电镀的方式代替实施例1中的“电泳”操作，在步骤(1)得到的膜表面沉积金属粉末(金属粉末沉积量与实施例1相等)，然后置于300℃下热处理30min，得到高分子导电薄膜。
对比实施例4
(1)同实施例1；
(2)同实施例1；
(3)采用喷涂的方式代替实施例1中的“电泳”操作，在步骤(1)得到的膜表面沉积金属粉末(金属粉末沉积量与实施例1相等)，然后置于300℃下热处理30min，得到高分子导电薄膜。
表1
| 实施例1 | 对比实施例1 | 对比实施例2 | 对比实施例3 | 对比实施例4 | |
| 抗拉强度 | 32kgf | 25kgf | 23kgf | 22kgf | 23kgf |
| 延伸率 | 15％ | 10％ | 8％ | 8％ | 8％ |
| 电阻率 | 12.5Ω·m | 54.5Ω·m | 50.5Ω·m | 19.4Ω·m | 27.7Ω·m |
Claims (8)
1.一种高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤，
(1)将高分子树脂、分散剂、导电剂混合充分后，热固化成膜；
(2)将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中，充分分散后得到金属粉末乳液；
(3)将步骤(1)得到的膜浸入到步骤(2)得到的金属粉末乳液中，再通过电泳工艺将金属粉末沉积到步骤(1)得到的膜上，最后经热处理得到高分子导电薄膜。
2.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的高分子树脂为聚氨酯或聚醚，分子量为50000～100000g/mol。
3.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的导电剂为镍粉或铜粉。
4.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，高分子树脂、分散剂、导电剂的用量质量比为25～70：20～60：5～10。
5.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的金属粉末为铁、镍、铜、钴中的一种或几种的混合。
6.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将石墨、金属粉末加入到极性表面活性剂溶液中后，通过超声分散，形成黏度为10～20Pa·s的乳液。
7.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，电泳工艺的条件为，电压20～50V、电流密度10～50A/dm2、温度35～55℃。
8.如权利要求1所述的高分子导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，热处理的条件为300～500℃下处理30～100min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711247501.XA CN108055768B (zh) | 2017-12-01 | 2017-12-01 | 一种高分子导电薄膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711247501.XA CN108055768B (zh) | 2017-12-01 | 2017-12-01 | 一种高分子导电薄膜的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108055768A CN108055768A (zh) | 2018-05-18 |
| CN108055768B true CN108055768B (zh) | 2020-07-10 |
Family
ID=62121220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711247501.XA Active CN108055768B (zh) | 2017-12-01 | 2017-12-01 | 一种高分子导电薄膜的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108055768B (zh) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3676314A (en) * | 1969-12-15 | 1972-07-11 | Gen Electric | Method of electrodepositing vitreous coatings atop a multiapertured substrate |
| CN103839608A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-06-04 | 沈阳化工大学 | 一种喷墨打印制备石墨烯导电薄膜的方法 |
| CN105489313B (zh) * | 2014-09-17 | 2017-09-01 | 谢建德 | 高导电性基板及其制作方法 |
| CN105778740B (zh) * | 2014-12-16 | 2018-11-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 石墨烯导电涂料、其制备方法及应用 |
-
2017
- 2017-12-01 CN CN201711247501.XA patent/CN108055768B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108055768A (zh) | 2018-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2785896B1 (de) | Verfahren zur herstellung elektrisch leitfähiger strukturen auf nichtleitenden substraten und auf diese weise erzeugte strukturen | |
| CN102424568A (zh) | 一种含钨氧化铝陶瓷发热基板的制备方法 | |
| CN105517788A (zh) | 层叠体、导电性图案、电子电路及层叠体的制造方法 | |
| CN108305704A (zh) | 一种石墨烯基高导电碳浆及其制备方法 | |
| WO2020052239A1 (zh) | 电磁屏蔽膜的制备方法 | |
| CN104349585B (zh) | 电路板及其制作方法 | |
| CN108055768B (zh) | 一种高分子导电薄膜的制备方法 | |
| TWI671366B (zh) | 積層體之製造方法 | |
| JP2015214722A (ja) | 銅微粒子焼結体と導電性基板の製造方法 | |
| KR101996605B1 (ko) | 코어-쉘 구조의 은 코팅된 구리 나노와이어를 포함하는 에폭시 페이스트 조성물 및 이를 포함하는 도전성 필름 | |
| US20170107382A1 (en) | Antioxidant conductive copper paste and method for preparing the same | |
| KR101416579B1 (ko) | 도금층을 구비한 도전성 페이스트 인쇄회로기판 및 이의 제조방법 | |
| CN113314251A (zh) | 一种用于陶瓷基材的rfid专用高温烧结银浆及其制作方法 | |
| CN113192665B (zh) | 一种电子器件及其制作方法 | |
| KR20120080313A (ko) | 도전성 페이스트 및 그 제조방법 | |
| CN105731438A (zh) | 一种导热导电的石墨烯泡棉制备方法及得到的产品 | |
| JP6737873B2 (ja) | ポリマー厚膜銅導体組成物の光焼結 | |
| KR20140049632A (ko) | 도금층을 구비한 도전성 페이스트 인쇄회로기판 및 이의 제조방법 | |
| KR102195144B1 (ko) | 도전성 페이스트 및 도전막을 구비한 기재 | |
| CN113709996A (zh) | 一种可低温下快速打印的高导电性电子电路及其制备方法和应用 | |
| CN103087478B (zh) | 一种导电膜复配促进剂 | |
| JP2012045470A (ja) | 導電性塗膜の製造方法及び導電性塗膜 | |
| JP2015026759A (ja) | 配線板の製造方法及び配線板 | |
| JP2016138301A (ja) | 樹枝状銅粉の製造方法、及びそれを用いた導電性銅ペースト、導電性塗料、導電性シート | |
| CN113056088B (zh) | 高性能柔性电路板 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240814 Address after: 414615, 6th Floor, Building 3, Zhuoda Jingu Entrepreneurship Park, Jinlong New District, Jinlong Town, Xiangyin County, Yueyang City, Hunan Province Patentee after: Hunan kaimei New Material Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 415000, No. 170, Dongting Road, Hunan, Changde Patentee before: HUNAN University OF ARTS AND SCIENCE Country or region before: China |