CN108682475A - 导电浆料及导电干膜制备方法 - Google Patents

导电浆料及导电干膜制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导电浆料及导电干膜制备方法，导电浆料，包括如下组分及其重量份数：导电粉体5‑95份，粘结树脂2‑80份，溶剂2‑30份。导电干膜制备方法，包括以下步骤：A、混料，包括将上述的各组份按份数进行混合得到导电浆料；B、涂覆，将磁性浆料涂布在基材上；C、干燥，将步骤B中涂布有磁性浆料的基材干燥即得到导电干膜。本发明的优点在于操作方便，便于加工制造，能制备出高解析度高厚度均一性的光刻导电干膜，从而顺应了电子产品多功能化、小尺寸化、高密度化以及高精细化的要求。

Description

导电浆料及导电干膜制备方法
技术领域
本发明属于电路板加工制造技术领域，尤其是涉及一种导电浆料及导电干膜制备方法。
背景技术
使用导电材料在印制电路板内形成埋嵌式的电阻结构已成为普遍使用的一项技术。但随着消费电子产品多功能化、小尺寸化、高密度化以及高精细化的要求高涨，其内的电极和电路等功能模块的高密度化和高精细化需求也较以往增加。在这样的需求下，使用高解析度高厚度均一性的光刻导电干膜相较于导电浆印刷工艺更加适合。
为了向高密度化和高精细化方向发展，人们进行了长期的钻研，例如中国专利公开了一种高稳定性导电浆料及其制备方法[申请号：CN201210580547.4]，所述导电浆料包括银粉、粘结剂、稳定剂及溶剂；所述银粉可以是微米银粉、纳米银粉或两者任意比例组合。
虽然上述方案提出将导电浆料应用到了RFID天线、触摸屏线路、柔性印刷电路FPC、薄膜开关、太阳能电池、印刷电路板中，同时，在一定程度上提高了导电浆料的稳定性，但是该方案并没有提出将导电浆料应用于导电干膜的具体实现方法，这样导致电极和电路等功能模块的高密度化和高精细化发展受到限制。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种导电浆料；
本发明的另一个目的是针对上述问题，提供一种导电干膜制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
本发明的导电浆料，包括如下组分及其重量份数：导电粉体5-95份，粘结树脂2-80份，溶剂2-30份。
这里的“浆料”与“油墨”、“膏”等意义等同。所述导电浆料主体包括导电粉体、粘结树脂和溶剂三种组分，还可含有所需的其它各种辅助添加剂。
在上述的导电浆料中，所述的导电粉体包括复相和/或复合材料。导电粉体只要赋予本发明的导电浆料体系相应导电性能，则导电粉体可以使用任意材质，包括复相或复合材料等。
在上述的导电浆料中，所述的导电粉体包括石墨粉、碳黑粉、金属或合金粉与导电无机非金属粉中的任意一种或多种组合，所述的导电粉体的形状为球状、针状、柱状、鳞片状中的任意一种或多种组合，且所述的导电粉体的粒度为10nm-50um。这些导电粉体可以以单一组分使用，也可以以多组分混合使用。进而，也可以和其它功能粉体混合使用，达到除单一导电性以外的复合性能。所述导电粉体形状没有特别限制，可以是球状、针状、柱状、鳞片状等。所述导电粉体尺寸没有特别限制，以等体积球相当径评估，尺寸可以在10nm～50μm之间，根据所需导电电路结构尺寸而定，进而，对导电粉体的粒径分布也无特别要求。所述导电粉体所形成的导电电路功能结构对于应用的力场、电场、磁场、温度场、湿度场等无特别要求，可以是满足导电粉体本征特性的任意应用场合。
在上述的导电浆料中，所述的粘结树脂为含羧基树脂；所述的溶剂包括链烷烃类、芳香烃类、烯烃类、醇类、醛类、胺类、酯类、醚类和酮类中的任意一种或多种的组合。粘结树脂可以是本领域已知的各种树脂，如丙烯酸等不饱和羧酸与一种以上具有不饱和双键的化合物共聚而得到的含羧基树脂、马来酸酐等具有不饱和双键的酸酐与具有不饱和双键的化合物共聚得到的含羧基树脂、具有不饱和双键的酸酐和具有不饱和双键的化合物的共聚物与具有羟基的化合物反应得到的含羧基树脂、具有环氧基及其不饱和双键的化合物和具有不饱和双键的化合物的共聚物与饱和羧酸及多元酸酐反应得到的含羧基树脂、含羟基聚合物与多元酸酐反应得到的含羧基树脂等。
在上述的导电浆料中，本导电浆料的组分还包括添加剂，且所述的添加剂包括着色剂、光聚合引发剂、光聚合抑制剂、流变改性剂、表面活性剂、分散剂、封端剂、热聚合催化剂、热聚合抑制剂、链转移剂、增稠剂、消泡剂、偶联剂、抗氧化剂、防锈剂和固体填料中的任意一种或多种的组合。
本导电干膜制备方法，包括以下步骤：
A、混料，包括将上述的各组份按份数进行混合得到导电浆料；
B、涂覆，将磁性浆料涂布在基材上；
C、干燥，将步骤B中涂布有磁性浆料的基材干燥即得到导电干膜。
在上述的导电干膜制备方法中，在步骤A中，采用三锟机、砂磨机或球磨机对各组分进行分散混合。
在上述的导电干膜制备方法中，在步骤B中，采用丝网印刷、刮刀涂布、棒式涂布、静电喷涂和低压喷涂中的任意一种方式将导电浆料涂布在基材上，所述的基材为高分子薄膜或金属箔且所述基材形状呈片状或卷状。
在上述的导电干膜制备方法中，在步骤C中，采用光干燥方式或热干燥方式进行干燥处理。
在上述的导电干膜制备方法中，本方法还包括：
D、曝光显影，所述的曝光显影为掩模整面感光方式或激光扫描感光方式。所述导电干膜可用于曝光显影，曝光光源的种类与方式无特殊要求，可以是掩模整面感光，例如PET片基菲林、铬板菲林等，也可以是激光扫描感光。
与现有的技术相比，本发明导电干膜，操作方便，便于加工制造，能制备出高解析度高厚度均一性的光刻导电干膜，从而顺应了电子产品多功能化、小尺寸化、高密度化以及高精细化的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供了一种导电浆料，这里的“浆料”与“油墨”、“膏”等意义等同。导电浆料主体包括导电粉体、粘结树脂和溶剂三种组分，还可含有所需的其它各种辅助添加剂。导电粉体占浆料比例为5ωt％～95ωt％。粘结树脂占浆料比例为2ωt％～80ωt％。溶剂占浆料比例为2ωt％～30ωt％。
其中，这里的导电粉体只要赋予本发明的导电浆料体系相应导电性能，则导电粉体可以使用任意材质，包括复相或复合材料等。作为这样的导电粉体，可以举出石墨粉、碳黑粉、金属或合金粉、导电无机非金属粉等。这些导电粉体可以以单一组分使用，也可以以多组分混合使用。进而，也可以和其它功能粉体混合使用，达到除单一导电性以外的复合性能。导电粉体形状没有特别限制，可以是球状、针状、柱状、鳞片状等。导电粉体尺寸没有特别限制，以等体积球相当径评估，尺寸可以在10nm～50μm之间，根据所需导电电路结构尺寸而定，进而，对导电粉体的粒径分布也无特别要求。导电粉体所形成的导电电路功能结构对于应用的力场、电场、磁场、温度场、湿度场等无特别要求，可以是满足导电粉体本征特性的任意应用场合。
进一步地，这里的粘结树脂可以是本领域已知的各种树脂，如丙烯酸等不饱和羧酸与一种以上具有不饱和双键的化合物共聚而得到的含羧基树脂、马来酸酐等具有不饱和双键的酸酐与具有不饱和双键的化合物共聚得到的含羧基树脂、具有不饱和双键的酸酐和具有不饱和双键的化合物的共聚物与具有羟基的化合物反应得到的含羧基树脂、具有环氧基及其不饱和双键的化合物和具有不饱和双键的化合物的共聚物与饱和羧酸及多元酸酐反应得到的含羧基树脂、含羟基聚合物与多元酸酐反应得到的含羧基树脂等。
其中，这里的溶剂可以是本领域已知的各种溶剂，如各类链烷烃、芳香烃、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮等。
本实施例中提供了采用导电浆料的导电干膜制备方法。
该导电干膜包括由上述导电浆料制备而成的导电树脂层以及基材层，该导电干膜制备方法如下：
A、混料。混合导电浆料各组分及可选组分，包括采用三锟机、砂磨机、球磨机等已知的分散混合方式。
B、涂覆。采用丝网印刷、刮刀涂布、棒式涂布、静电喷涂、低压喷涂等本领域已知的方式将A中混料好的导电浆料涂覆在基材层上。基材材质无特殊要求，基材可以是高分子薄膜、金属箔等。基材形状无特殊要求，基材可以呈片状、卷状等。
C、干燥。将B中涂布层干燥即得到所需干膜。针对干燥方法，没有特别限定。导电树脂层烘干后的厚度没有要求，只要涂覆设备可实现即可。同时，本实施例中的导电干膜可用于曝光显影，例如，步骤D，曝光光源，曝光光源的种类与方式无特殊要求，可以是掩模整面感光，例如PET片基菲林、铬板菲林等，也可以是激光扫描感光。
下面采用两个具体实施例来对本发明进行进一步地说明：
具体实施例一
1、混料。
采用先行星球磨再三锟研磨的方式混合浆料。浆料配方为：
2、涂覆。
采用刮刀流延方式将混合均匀的导电浆料涂覆在卷状铜箔之上，涂覆厚度可以从2μm～120μm。
3、干燥。
将流延后的半成品湿膜过连续烘箱烘烤，烘烤温度为80℃～120℃,烘烤时间为20min～40min。
此即完成导电干膜的工艺制作，本案例适用于曝光显影工艺。
具体实施例二
1、混料。
采用砂磨制浆的方式混合浆料。浆料配方为：
2、涂覆。
采用滚轮涂布的方式将混合均匀的导电浆料涂布在卷状PET膜之上，涂布厚度可以从10μm～80μm。
3、干燥。
将涂布后的半成品湿膜过连续烘箱烘烤，烘烤温度为90℃～120℃,烘烤时间为20min～50min。
此即完成导电干膜的工艺制作，本案例适用于曝光显影工艺。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了混料、涂布、干燥等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种导电浆料，其特征在于，包括如下组分及其重量份数：导电粉体5-95份，粘结树脂2-80份，溶剂2-30份。
2.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述的导电粉体包括复相和/或复合材料。
3.根据权利要求2所述的导电浆料，其特征在于，所述的导电粉体包括石墨粉、碳黑粉、金属或合金粉与导电无机非金属粉中的任意一种或多种组合，所述的导电粉体的形状为球状、针状、柱状、鳞片状中的任意一种或多种组合，且所述的导电粉体的粒度为10nm-50um。
4.根据权利要求1或2或3所述的导电浆料，其特征在于，所述的粘结树脂为含羧基树脂；所述的溶剂包括链烷烃类、芳香烃类、烯烃类、醇类、醛类、胺类、酯类、醚类和酮类中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求1或2或3所述的导电浆料，其特征在于，本导电浆料的组分还包括添加剂，且所述的添加剂包括着色剂、光聚合引发剂、光聚合抑制剂、流变改性剂、表面活性剂、分散剂、封端剂、热聚合催化剂、热聚合抑制剂、链转移剂、增稠剂、消泡剂、偶联剂、抗氧化剂、防锈剂和固体填料中的任意一种或多种的组合。
6.一种导电干膜制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、混料，包括将权利要求1-5任意一项所述的各组份按份数进行混合得到导电浆料；
B、涂覆，将磁性浆料涂布在基材上；
C、干燥，将步骤B中涂布有磁性浆料的基材干燥即得到导电干膜。
7.根据权利要求6所述的导电干膜制备方法，其特征在于，在步骤A中，采用三锟机、砂磨机或球磨机对各组分进行分散混合。
8.根据权利要求6所述的导电干膜制备方法，其特征在于，在步骤B中，采用丝网印刷、刮刀涂布、棒式涂布、静电喷涂和低压喷涂中的任意一种方式将导电浆料涂布在基材上，所述的基材为高分子薄膜或金属箔且所述基材形状呈片状或卷状。
9.根据权利要求8所述的导电干膜制备方法，其特征在于，在步骤C中，采用光干燥方式或热干燥方式进行干燥处理。
10.根据权利要求8所述的导电干膜制备方法，其特征在于，本方法还包括：
D、曝光显影，所述的曝光显影为掩模整面感光方式或激光扫描感光方式。
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