CN113380438A - 一种用于细线路孔金属化用的复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于细线路孔金属化用的导电浆料，利用金属纳米材料、导电高分子材料的导电性能，以及导电高分子材料的成膜性能，对细线路进行孔金属化处理，处理后的孔导电性能好，膜层结合力强，可以替代传统的锡钯胶体处理方法。本发明提供的工艺方法，操作简单、易于控制、成本低廉，且生产过程无污染，更加绿色环保。

Description

一种用于细线路孔金属化用的复合材料
技术领域
本发明属于印制电路板制备领域，具体涉及一种用于细线路孔金属化用的复合材料。
背景技术
传统的印制电路板加工过程中，孔金属化主要通过化学铜 (PTH)来完成，其工艺流程繁琐，且随着近些年钯价格的持续上涨，使PTH过程加工成本更加昂贵，很多企业已经无法承担该项加工，且该工艺过程会中需要使用EDTA、甲醛等对环境污染物质，因此，急需一种绿色环保工艺来替代孔金属化过程。
黑孔技术是在该环境下应运而生的一种新方法，它使用导电能力较强的碳粉或石墨作为导电材料(进口技术已经商业化)，制备其浆料来替代传统的PTH工艺，其特点是简化了孔金属化的工艺流程、节省工时、减少材料的消耗、并有效的控制了废水的排放量、降低了PCB板的生产成本。
高分子导电膜技术也是一种新的处理方法，已经实现了工业化生产。该方法通过原位聚合的方法，实现了导电化处理。该方法需要通过较多步骤，在原位聚合生成高分子导电膜，形成的膜厚较厚，且电阻值较大，在细孔中限制其使用。
随着信息集成化、产品向更小化发展，线路也变得越来越细，然而集成电路的板厚却越来越宽，孔金属化遇到了很大的挑战，如孔径比的越来大，传统的黑孔(碳粉或石墨作为导电材料)、高分子导电膜技术已经无法满足该使用需求。
因此，提供一种导电性能更好、成膜更加均匀、导电材料更加细小的集成电路用孔金属化材料变得非常重要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于细线路孔金属化的复合材料，使用纳米材料做为导电主体，高分子导电材料作为连接剂，使成膜更加均匀，膜厚更薄，导电性能更好，成本更低廉；不使用对环境危害的物质，更加绿色环保。
为达到上述目的，本发明提出以下技术方案：一种用于细线路孔金属化的复合材料，每1千克所述复合材料中的组分及其含量如下：
Figure BDA0002403987660000021
其中，所述的金属纳米材料为金纳米棒、金纳米线、铂纳米棒、铂纳米线、铜纳米棒、铜纳米线、银纳米棒、银纳米线材料中的一种或多种。
其中，所述的金属纳米材料的直径为5-50nm，纳米棒长度为20nm-100nm，纳米线长度为10-100μm，浓度为10％-20％。
其中，所述的高分子导电材料为烷氧基聚噻吩衍生物、烷氧基聚吡咯衍生物、聚苯乙烯磺酸及其衍生物中一种或多种。
其中，所述的分散助剂为苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚醋酸酯钾盐、二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚醋酸酯钾盐、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚醋酸酯钾盐中的一种或几种。
其中，所述的还原稳定剂为甲酸钠、葡萄糖、麦芽糖中的一种或几种。
本发明使用纳米材料与高分子导电材料的协同作用，达到协同增效的效果，在使用过程中工艺更加简便，控制更加容易，与现有技术相比，导电性能更好，成膜更加细腻，且膜厚更加薄，更使用于细线路、多层板加工使用。该复合材料制备过程中不添加有毒有害物质，使用过程也没有有害物质产生，更加绿色环保。
附图说明
图1为本发明使用的市售金属纳米材料扫描电镜图(左图为铜纳米棒材料，右图为金纳米棒材料)。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
一种用于细线路孔金属化的复合材料，每1千克所述复合材料中的组分及其含量如下：
Figure BDA0002403987660000041
其中，优选的金属纳米材料为金纳米棒、铜纳米棒材料(市售，参见图1的)中的一种或多种。
其中，优选的金属纳米材料的直径为10-20nm，长度为 10-100nm，浓度为10％-20％。
其中，优选的高分子导电材料为烷氧基聚噻吩衍生物、聚苯乙烯磺酸及其衍生物中一种或多种。
其中，优选的分散助剂为二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐中的一种或几种。
其中，优选的还原稳定剂为葡萄糖、麦芽糖中的一种或几种。
实施例1
一种用于细线路孔金属化的复合材料，每1千克该金属化复合材料包含：
Figure BDA0002403987660000042
Figure BDA0002403987660000051
实施例2
一种用于细线路孔金属化的复合材料，每1千克该金属化复合材料包含：
Figure BDA0002403987660000052
实施例3
一种用于细线路孔金属化的复合材料，每1千克该金属化复合材料包含：
Figure BDA0002403987660000053
Figure BDA0002403987660000061
实施例4
一种用于细线路孔金属化的复合材料，每1千克该金属化复合材料包含：
Figure BDA0002403987660000062
实施例5
一种用于细线路孔金属化的复合材料，每1千克该金属化复合材料包含：
Figure BDA0002403987660000063
实施例1～5的细孔电导率测试：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
稳定性 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定
电导率KΩ 12.2 13.0 13.5 12.8 12.5
结合力 好 好 好 好 好
本发明使用纳米材料与高分子导电材料的协同作用，达到协同增效的效果，在使用过程中工艺更加简便，控制更加容易，与现有技术相比(高分子导电膜技术、黑孔技术)，导电性能更好，成膜更加细腻，且膜厚更薄，更有利于细线路、多层板加工使用。该复合材料制备过程中不添加有毒有害物质，使用过程也没有有害物质产生，更加绿色环保。
除上述实施例以外，本发明还可以有其他方式实现，在不脱离本发明内容的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于细线路孔金属化用的复合材料，其特征在于，按重量百分比，包括：
金属纳米材料：1-2%
高分子导电材料：5-10%
分散助剂：0.5-1%
还原稳定剂：0.01-0.05%
余量为水。
2.根据权利要求1所述的用于细线路孔金属化用的复合材料，其特征在于，所述的金属纳米材料为金纳米棒、金纳米线、铂纳米棒、铂纳米线、铜纳米棒、铜纳米线、银纳米棒、银纳米线材料中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于细线路孔金属化用的复合材料，其特征在于，所述的金属纳米材料的直径为5-50nm，纳米棒长度为20nm-100nm，纳米线长度为10-100μm，浓度为10%-20%。
4.根据权利要求1所述的用于细线路孔金属化用的复合材料，其特征在于，所述的高分子导电材料为烷氧基聚噻吩衍生物、烷氧基聚吡咯衍生物、聚苯乙烯磺酸及其衍生物中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于细线路孔金属化用的复合材料，其特征在于，所述的分散助剂为苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚醋酸酯钾盐、二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚醋酸酯钾盐、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚醋酸酯钾盐中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的用于细线路孔金属化用的复合材料，其特征在于，所述的还原稳定剂为甲酸钠、甲酸钾、葡萄糖、麦芽糖中的一种或几种。
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