CN116543951B - Uv固化型柔性电路板用银浆、制备方法及应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了UV固化型柔性电路板用银浆、制备方法及应用方法，其中所述UV固化型柔性电路板用银浆包括羟基丙烯酸酯、甘油醚改性乙烯基硅油、片状银粉、光引发剂或者羟基丙烯酸酯、端乙烯基硅油、片状银粉、光引发剂和偶联剂。本方案中通过控制乙烯基与丙烯酸酯的比例，使二者在光固化过程中共聚，形成无规共聚物，增强印刷线路的抗冲击性能，同时结合柔韧性、耐弯折性能以及在柔性基材上的高附着力；同时通过预分散偶联剂、银粉和端乙烯基硅油或甘油醚改性乙烯基硅油和银粉，使银粉分散均匀，弥补片状银粉流动性能的不足，同时提高了银浆的导电性能。

Description

UV固化型柔性电路板用银浆、制备方法及应用方法
技术领域
本发明涉及导电聚合物材料领域，尤其涉及UV固化型柔性电路板用银浆、制备方法及应用方法。
背景技术
印刷线路在薄膜开关、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使用，柔性电路板由于设备成本低，效率高，质量轻、厚度薄、可自由弯曲折叠等特点，广泛应用于现代紧凑型电子设备（如电话、相机、助听器、电子屏幕等），当前，柔性线路板导电线路的线宽和线距通常为100um，难以满足精细化、高集成度的设计要求，印刷线路的线宽的线距的设置通常受印刷线路浆料及其应用工艺的影响，受现有浆料特性限制，传统银浆线宽往往只能达到60um。
其一，柔性线路板的耐弯折性能要求较高，印刷线路本身应当具备较好的耐弯折性和弹性，以及在柔性基材上较好的附着力，避免在弯折过程中脱落，同时，印刷线路应当具备较好的耐磨、抗震性能，而随着线宽变窄，印刷线路与柔性基材之间的接触面积降低，印刷线路脱落风险必然随之增加。为增加印刷线路导电浆料的耐弯折性和导电浆料在柔性基材上的附着力，通常将导电体与具备优良的力学性能和与柔性基材之间的较好的粘接性能的有机载体混合，导电体与有机载体之间的亲和力较差，通常还需要配合助剂提高导电浆料的稳定性，如申请公开号为CN112908513A，专利名称为《一种柔性线路用导电银浆及其制备方法》的发明专利，通过对聚酯进行接枝改性的方式，引入环氧基团，改善附着性的同时保证了良好的柔韧性，然而，为增加导电体与有机载体之间的亲和力和浆料的稳定性，在浆料中添加了流平剂、增稠剂、消泡剂、固化剂等多种助剂，导电体的占比减少，因此还需另外增加纳米银粉进一步增加浆料的导电性能；其次，该浆料中，有机载体采用环氧树脂，固化后的环氧树脂交联密度大，内应力大、质地硬脆、不耐冲击、耐湿热性差且剥离强度低；另外，该浆料通过将上述材料溶解在有机溶剂中，浆料印刷在柔性基材上后通过高温加热使得溶剂挥发成膜，由于溶剂挥发导致浆料固化前后产生的收缩率远远大于基材收缩率，印刷线路经过弯折时需要释放应力，容易从基材上开裂脱落。
其二，随着线宽和线距变窄，对浆料的细度、粘度、导电体在浆料中的分散性等要求提高，尤其在浆料印刷完成后，固化前，由于相邻线路间距变窄，若浆料粘度不够，不同线路间易粘连；若浆料粘度较大，固化后硬度较高，柔韧性不足；另外，导电体在浆料中的分散性决定了印刷线路整体导电性能，同时，尤其在光固化方式中，导电体具有较强的遮光性能，若导电体分散性不好，不仅容易出现局部堆叠、结块，还会造成被遮蔽的部分底部浆料无法完全固化，而导电体分布不足的部分则会出现局部导电缺陷。
其三，随着印刷线路的线宽变窄，印刷线路的导电性能要求也应随之增加。常用的导电体为银粉或铜粉，根据银粉的形态，常用的有球状银粉和片状银粉，片状银粉因其独特的二维结构，在银浆中的接触面积比其它形貌的银粉要大，制得的银浆电阻更小，导电性能更好，同时片状银粉的表面积大，因此等质量片状银粉制成的银浆有着更大的涂膜面积，从而使它能够在降低银浆中银含量和涂层厚度的同时保持着良好的导电性，但是片状银粉制备的银浆流动性较差，为增加银浆流动性，现有的改进方式是同时将片状银粉和球状银粉混合作为导电体，球形银粉具有较高的球形度，由球形银粉所配制的银浆流动性好，能较好地弥补片状银粉流动性差的不足，但球形银粉在导电层中的传导性依靠颗粒间的点接触,电阻较高和导电性较差。
其四，浆料制备工艺、固化工艺要求也需提高，现有技术中，印刷线路通常采用高温固化，但高温固化溶剂挥发会导致浆料收缩率与基材收缩率差异过大的问题，因此，采用光固化的方式，不添加溶剂，可较好地解决上述问题，然而，由于银体系不透光，固化能量高，因此印刷线路内部浆料通常难以完全固化，往往还需进一步通过高温烧结固化，工序复杂。
发明内容
因此，为解决上述问题，本发明提供了UV固化型柔性电路板用银浆、制备方法及应用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
UV固化型柔性电路板用银浆，包括按质量份计的以下材料：
羟基丙烯酸酯 5份-10份；
甘油醚改性乙烯基硅油 5份-10份；
片状银粉 65份-80份；
光引发剂： 1份-2份；
其中，所述甘油醚改性乙烯基硅油的结构式为：
；
式中，n=11-18，乙烯基含量为2%-3%；所述羟基丙烯酸酯的分子量为200-400，羟基值为10%-15%，所述甘油醚改性乙烯基硅油和丙烯酸树脂的摩尔比为1：1-3：1，所述片状银粉的粒径为D50：2 um -5um。
UV固化型柔性电路板用银浆，包括按质量份计的以下材料：
羟基丙烯酸酯 5份-10份；
端乙烯基硅油 5份-10份；
银粉 65份-80份；
偶联剂 0份-0.5份；
光引发剂 1份-2份；
其中，所述羟基丙烯酸酯的分子量为200-400，羟基值为10%-15%；所述端乙烯基硅油的分子量为1000-1500；乙烯基含量为2%-3%，所述端乙烯基硅油的分子链的其中一端为三甲氧基硅烷，另一端为乙烯基。
优选的，所述银粉为片状银粉，其粒径为D50：2 um -5um。
优选的，所述偶联剂为硅氧烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种或数种。
优选的，所述光引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮，安息香双甲醚、邻苯甲酰苯甲酸甲醚其中的一种或数种。
优选的，所述端乙烯基硅油和丙烯酸树脂的摩尔比为1：1-3：1。
UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：配备用于制备UV固化型柔性电路板用银浆的材料；
步骤S2：将0份-0.5份偶联剂、65份-80份银粉和5份-10份端乙烯基硅油或者65份-80份银粉和5份-10份甘油醚改性乙烯基硅油用行星式搅拌机高速分散均匀；其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第一混合液；
步骤S3：在避光条件下，将5份-10份羟基丙烯酸酯和1份-2份光引发剂高速分散均匀，其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第二混合液；
步骤S4：将第一混合液和第二混合液分别投入行星式球磨机，混合与上述第一混合液和第二混合液总质量之比为1:1的1mm-2mm锆珠，以100rpm/min的速度球磨24h，获得刮板细度≤6um，粘度<25Kcps的UV固化型柔性电路板用银浆。
UV固化型柔性电路板用银浆的应用方法，使用如上所述的UV固化型柔性电路板用银浆，包括以下步骤：
步骤一：将UV固化型柔性电路板用银浆通过丝网以特定图形印刷至柔性基材上；
步骤二： 将掩板覆盖在柔性基材上，掩板上刻有与印刷线路图形相对应的通孔，所述通孔宽度为20um；
步骤三：用无极汞灯对覆盖掩板的柔性基材上的银浆进行固化，所述无极汞灯的光波长200 nm -400nm;光强>200mW；曝光能量4500-6000mJ/cm2，曝光时间10 s -15s；
步骤四：用浓度为1.5%的 Na2CO3水溶液喷淋柔性基材印刷有线路的表面3min, 然后用去离子水超声清洗3min。
优选的，所述步骤一中，丝网的网版目数为200目-300目，菲林厚度为10 um -15um,涂层湿膜厚度为10 um -15 um。
UV固化型柔性电路板用银浆的应用方法，使用如上所述的UV固化型柔性电路板用银浆，包括以下步骤：
步骤Ⅰ：在柔性基材表面涂覆一层厚度为10 um -15 um的UV固化型柔性电路板用银浆；
步骤Ⅱ：将掩板覆盖在柔性基材上，掩板上刻有与印刷线路图形相对应的通孔，所述通孔宽度为20um，掩板与柔性基材之间的高度差大于印刷线路的高度；
步骤Ⅲ：用无极汞灯对覆盖掩板的柔性基材上的银浆进行固化，所述无极汞灯的光波长200 nm -400nm;光强>200mW；曝光能量4500-6000mJ/cm2，曝光时间10 s -15s；
步骤Ⅳ：用浓度为1.5%的 Na2CO3水溶液喷淋柔性基材印刷有线路的表面3min, 然后用去离子水超声清洗3min。
本发明技术方案的有益效果主要体现在：
1、乙烯基硅油中的有机硅柔性链段增加了银浆的柔韧性、耐弯折性能以及延展性能，有利于银浆印刷出更加精密的印刷线路，从而适用于高集成度、紧凑型、精密化电子设备的需求，同时，丙烯酸酯可以和柔性基材形成良好的分子间作用力，在基材表面形成附着，从而增加了银浆在柔性基材上的附着力，增加使用寿命和耐磨性能，一定比例的乙烯基与丙烯酸酯在光固化过程中共聚，形成无规共聚物，增强印刷线路的抗冲击性能，同时结合柔韧性、延展性、耐弯折性能以及在柔性基材上的高附着力。
2、采用单封端乙烯基硅油的银浆，该端乙烯基硅油中分子链的一端为三甲氧基硅烷，另一端为乙烯基，偶联剂采用硅氧烷偶联剂，偶联剂的一端为缩水甘油，与银粉间形成分子间作用力，另一端与乙烯基硅油中三甲氧基硅烷的一端形成分子间作用力，从而提高银粉在乙烯基硅油中的分散性能，避免因银粉与乙烯基硅油不相容而导致结块或分散不充分，同时，乙烯基硅油中乙烯基所在端在银浆固化后与丙烯酸酯共聚，丙烯酸酯提高银浆的力学性能，单封端乙烯基硅油能够增加银浆骨架结构的柔性，二者共聚后，印刷线路能够兼备较高的结构强度、耐磨性能以及柔韧度和弹性。
3、采用甘油醚改性乙烯基硅油的银浆，改性后的乙烯基硅油一端亲银粉，能够在不额外添加助剂的情况下较好地分散银粉，另一端为乙烯基，在银浆固化后与丙烯酸酯共聚，从而使印刷线路兼备较高的结构强度、耐磨性能以及柔韧度和弹性，另外，由于不再添加硅氧烷偶联剂，能够避免硅氧烷偶联剂包覆在银粉表面，进一步改善导电性能。
4、单独采用片状银粉作为导电体，银浆电阻小，导电性能更好，能够确保降低银浆中银含量和涂层厚度的同时兼备良好的导电性，片状银粉的粒径为D50：2 um -5um，结合银粉在银浆中较好的分散性，避免银粉粒径过大而导致印刷线路底部无法通过光照实现固化的问题。
5、为解决银粉与乙烯基硅油之间的相容性较差的问题，通过预先将偶联剂、银粉和端乙烯基硅油共混提高银粉在浆料中的分散均匀性，一方面能够弥补片状银粉流动性能的不足，另一方面，通过偶联剂、银粉和端乙烯基硅油之间的预分散从而确保银浆整体导电性能的均匀性，避免出现银粉结块、堆叠而造成银浆底部无法完全固化或因局部银粉不足而导电缺陷等问题，同时，片状银粉具有较好的导电性能，而球状银粉因不同生产方法以及表面处理会影响银浆的性能，通过预分散步骤，提高银粉的分散性，无需额外添加球状银粉，通过牺牲导电性能来增加银粉的流动性。
6、采用光固化方案，无需添加溶剂，实现环保节能，同时，光固化的方式能够较大程度地降低银浆的收缩率，从而避免因银浆与柔性基材之间收缩率差异较大而导致在弯折时，导电涂层因需要释放应力而从基材上开裂脱落。
7、先通过丝网印刷将银浆印刷在柔性基材上，然后通过曝光实现固化，该固化方案通过丝网印刷以及掩板遮挡双重定位，实现印刷线路设置的精确性，同时，较节省浆料。
8、无需通过丝网印刷，直接将浆料涂覆在柔性基材上，利用掩板遮挡和顶光照射固化在柔性基材上直接对需要形成线路的部分固化，然后通过显影将多余浆料冲刷干净，该应用方法操作简便，减少了工序，提高了生产效率。
附图说明
图1是甘油醚改性乙烯基硅油与银粉的混合体结构式；
图2是采用甘油醚改性乙烯基硅油的UV固化型柔性电路板用银浆在柔性基材上固化后的微观连接结构示意图；
图3是端乙烯基硅油、硅氧烷偶联剂与银粉的混合体结构式；
图4是采用端乙烯基硅油的UV固化型柔性电路板用银浆在柔性基材上固化后的微观连接结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特点能够更加清楚、详细地展示，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。该实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
同时声明，本方案中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示对重要性的排序，或者隐含指明所示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明公开了一种UV固化型柔性电路板用银浆，包括按质量份计的以下材料：
羟基丙烯酸酯 5份-10份；
甘油醚改性乙烯基硅油 5份-10份；
片状银粉 65份-80份；
光引发剂： 1份-2份；
其中，所述甘油醚改性乙烯基硅油的结构式为：
；
如结构式所示，结合图1、图2，甘油醚改性乙烯基硅油中，分子链的一端为缩水甘油，与银粉之间形成分子间作用力，同时能够使银粉较好地分散在浆料中；分子链的另一端为乙烯基，在银浆固化后与丙烯酸酯共聚。
式中，n=11-18，乙烯基含量为2%-3%。
所述羟基丙烯酸酯的分子量为200-400，羟基值为10%-15%，所述甘油醚改性乙烯基硅油和丙烯酸树脂的摩尔比为1：1-3：1，通过控制二者之间的摩尔比，确保二者共聚后印刷线路兼备结构刚性和柔韧性能。
所述片状银粉的粒径为D50：2 um -5um，当片状银粉的粒径＞5um时，即便银粉在银浆中分散均匀的情况下，表层的银粉也会因其表面积过大而对其底部的银浆形成遮蔽，在光固化过程中，由于银的遮光性能较好，会导致底部银浆无法完成固化，使印刷线路无法与柔性基材粘合，或者因固化不完全，在弯折过程中造成损坏。
在一些实施例中，所述光引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮，安息香双甲醚、邻苯甲酰苯甲酸甲醚其中的一种或数种。
本发明还公开了另一种UV固化型柔性电路板用银浆，包括按质量份计的以下材料：
羟基丙烯酸酯 5份-10份；
端乙烯基硅油 5份-10份；
银粉 65份-80份；
偶联剂 0份-0.5份；
光引发剂 1份-2份；
其中，所述羟基丙烯酸酯的分子量为200-400，羟基值为10%-15%；所述端乙烯基硅油的分子量为1000-1500；乙烯基含量为2%-3%，所述端乙烯基硅油的分子链的其中一端为三甲氧基硅烷，另一端为乙烯基。
在一优选实施例中，丙烯酸树脂与乙烯基硅油比例在5：10-10：10。
所述偶联剂为硅氧烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种或数种，在一优选实施例中，如图3所示，所述偶联剂为硅氧烷偶联剂，其一端为缩水甘油，与银粉间形成分子间作用力，另一端与乙烯基硅油中三甲氧基硅烷的一端形成分子间作用力，从而提高银粉在乙烯基硅油中的分散性能，在确保银浆均匀导电的同时，避免银粉堆积而导致固化不充分或局部导电缺陷等问题。
在一优选实施例中，所述银粉为片状银粉，其粒径为D50：2 um -5um。
在一些实施例中，所述光引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮，安息香双甲醚、邻苯甲酰苯甲酸甲醚等其中的一种或数种。
在一优选实施例中，所述端乙烯基硅油和丙烯酸树脂的摩尔比为1：1-3：1。
如图4所示，为上述UV固化型柔性电路板用银浆在柔性基材上固化后各材料间的微观连接状态示意图，其中，银粉与端乙烯基硅油之间通过硅氧烷偶联剂搭接，实现银粉在端乙烯基硅油内的分散，端乙烯基硅油与羟基丙烯酸树脂在固化过程中实现共聚，同时，羟基丙烯酸酯分别与银粉和柔性基材之间具备分子间作用力，从而使银浆较好地附着在柔性基材上，另外，端乙烯基硅油的有机硅柔性链段增强了银浆整体的柔韧性，使固化后的印刷线路具备优良的耐弯折性能。
本发明公开了一种UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：配备用于制备UV固化型柔性电路板用银浆的材料；
步骤S2：将0份-0.5份偶联剂、65份-80份银粉和5份-10份端乙烯基硅油或者65份-80份银粉和5份-10份甘油醚改性乙烯基硅油用行星式搅拌机高速分散均匀；其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第一混合液；
步骤S3：在避光条件下，将5份-10份羟基丙烯酸酯和1份-2份光引发剂高速分散均匀，其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第二混合液；
步骤S4：将第一混合液和第二混合液分别投入行星式球磨机，混合与上述第一混合液和第二混合液总质量之比为1:1的1mm-2mm锆珠，以100rpm/min的速度球磨24h，获得刮板细度≤6um，粘度<25Kcps的UV固化型柔性电路板用银浆。
通过高速分散，获得刮板细度≤6um，粘度<25Kcps的UV固化型柔性电路板用银浆，使银浆中银粉分散均匀的同时，确保银浆后续印刷、涂布的延展性，以及确保在印刷完成后，固化之前，银浆的稳定性。
根据上述不同配料，用相同方法混合获得的UV固化型柔性电路板用银浆，制得不同配比的银浆实施例1-4，并提供对照例1-5，实施例1-4和对照例1-5的具体配料及配比见下表：
表1：
分别对上述实施例和对照例逐一进行以下测试：
银浆固化前测试：
1、刮板细度测试：用于测试银粉在银浆中的分散性，采用QXD型刮板细度计；
银浆固化后测试：
具体地，通过丝网印刷将上述各实施例和对比例所制得的银浆印刷至柔性基材上，丝网的网版目数为200目-300目，菲林厚度为10um-15um,涂层湿膜厚度为10um-15um；然后用无极汞灯对覆盖掩板的柔性基材上的银浆进行固化，所述无极汞灯的光波长200 nm -400nm;光强>200mW；曝光能量4500-6000mJ/cm2，曝光时间10s -15s。
2、导电性能测试：测试固化后印刷线路的电阻；
3、附着力测试：百格测试GB9286-98；
4、弯折测试：印刷线路固化后，将柔性线路板对折180°，并用1Kg砝码压平保持60s；
5、断裂伸长率测试:GBT 3916-2013；
6、铅笔硬度测试：GBT 6739-1996。
测试结果如下：
表2：
其中，实施例4使用甘油醚改性乙烯基硅油，实施例1-3采用端乙烯基硅油，实施例4相对于实施例1-3，其银浆中银粉的分散性、导电性能、柔韧性、耐弯折性能、耐磨性能以及在柔性基材上的附着力都相当，其中，由于不再添加硅氧烷偶联剂，能够保持银粉在乙烯基硅油中的分散均一性的同时，避免小分子硅氧烷偶联剂在银粉外的包覆，使银粉之间的搭接更加充分，因此，实施例4相对于实施例2、实施例3在一定程度上改善了导电性能，减少了电阻。
对照例1与实施例2相比，未在银浆中添加乙烯基硅油，丙烯酸酯虽具备较好的耐磨性和结构刚性，但固化后的印刷线路的柔韧性极差，无法弯折，甚至在弯折过程中出现断裂等情况，影响后续使用。
对照例2和实施例2 相比，未在银浆中添加丙烯酸酯，银浆在柔性基材上的附着力、固化后印刷线路的硬度和耐磨性能均较差，无法使用。
对照例3和实施例2 相比，未添加偶联剂，因此银粉在银浆中的分散性相对较差，同时，由于银粉分散不均易导致印刷线路底部固化不完全，因此，其附着力和耐弯折性能相对较差。
对照例4和实施例1相比，羟基丙烯酸酯与端乙烯基硅油之间的配比不同，对照例4中羟基丙烯酸酯配料较少，即便在增加偶联剂提高银粉分散性能的前提下，其耐磨性、附着力、断裂生长率、弯折后导电性能均不如实施例1，这是由于过少的丙烯酸酯无法与乙烯基硅油充分共聚导致的。
实施例2和对照例4、对照例5对比说明，合适的乙烯基硅油和丙烯酸酯配比有助于二者共聚，提高导电银浆的导电性能，附着力、硬度和耐弯折性能。
本发明还公开了一种UV固化型柔性电路板用银浆的应用方法，使用如上所公开的两种UV固化型柔性电路板用银浆中的任一种，包括以下步骤：
步骤一：将UV固化型柔性电路板用银浆通过丝网以特定图形印刷至柔性基材上；
在一优选实施例中，所述步骤一中，丝网的网版目数为200目-300目，菲林厚度为10 um -15 um,涂层湿膜厚度为10 um -15 um。
步骤二： 将掩板覆盖在柔性基材上，掩板上刻有与印刷线路图形相对应的通孔，所述通孔宽度为20um；
在一优选实施例中，所述掩板底部与柔性基材之间间隔一定高度，且所述掩板与柔性基材之间的间隔距离大于丝网印刷后印刷线路的高度，从而避免掩板与银浆粘连，在固化后便于取走和清理掩板，同时防止因掩板与银浆粘连损坏印刷线路。
步骤三：用无极汞灯对覆盖掩板的柔性基材上的银浆进行固化，所述无极汞灯的光波长200nm -400nm;光强>200mW；曝光能量4500-6000mJ/cm2，曝光时间10 s -15s；
其中，无极泵灯为顶照灯，银浆自上表面开始固化。
步骤四：用浓度为1.5%的 Na2CO3水溶液喷淋柔性基材印刷有线路的表面3min, 然后用去离子水超声清洗3min。
通过丝网印刷预先确定印刷线路图形，再覆盖掩板，以掩板上的通孔进行限位，进一步确定需固化的印刷线路图形，在固化完成后，通过Na2CO3水溶液显影，并通过超声清洗清理表面多余的、未固化银浆。
本发明还公开了另一种UV固化型柔性电路板用银浆的应用方法，使用如上所公开的两种UV固化型柔性电路板用银浆中的任一种，包括以下步骤：
步骤Ⅰ：在柔性基材表面涂覆一层厚度为10 um -15 um的UV固化型柔性电路板用银浆；
在步骤Ⅰ中，直接在柔性基材表面应当设置有印刷线路的部分，整体地平铺一层厚度为10 um -15 um的UV固化型柔性电路板用银浆，无需预先通过丝网印刷图案，节省了工艺步骤。
步骤Ⅱ：将掩板覆盖在柔性基材上，掩板上刻有与印刷线路图形相对应的通孔，所述通孔宽度为20um，掩板与柔性基材之间的高度差大于印刷线路的高度；
通过掩板上的通孔确定需要固化的印刷线路图案，所述掩板底部与柔性基材之间间隔一定高度，且所述掩板与柔性基材之间的间隔距离大于丝网印刷后印刷线路的高度，从而避免掩板与银浆粘连，在固化后便于取走和清理掩板，同时防止因掩板与银浆粘连损坏印刷线路。
步骤Ⅲ：用无极汞灯对覆盖掩板的柔性基材上的银浆进行固化，所述无极汞灯的光波长200 nm -400nm;光强>200mW；曝光能量4500-6000mJ/cm2，曝光时间10 s -15s。
步骤Ⅳ：用浓度为1.5%的 Na2CO3水溶液喷淋柔性基材印刷有线路的表面3min, 然后用去离子水超声清洗3min。
在步骤Ⅲ完成后，柔性基材上需要印刷线路的位置上的银浆已完成固化，其余银浆由于被掩板遮挡并未固化，因此在步骤Ⅳ中，未固化的银浆能够快速被清理，在用去离子水超声清洗后，固化完成后的印刷线路留在柔性基材上，为提高清理效果，可适当增加超声清洗的时间，在此不作赘述。
上述两种应用方法均通过光固化实现，相对于传统的高温热固方式，无需添加溶剂，而传统的固化方式是利用溶剂溶解银浆材料，通过高温加热使得溶剂挥发成膜，由于溶剂挥发导致浆料固化前的湿重和浆料固化后干重差异大，收缩率也必然较大，如下表所示，为常用的几种柔性基材、本发明所制备的UV固化型柔性电路板用银浆以及传统溶剂型银浆的体积收缩率测试数据，测试标准采用ISO3521：1997：
表3：
由上述测试结果可知，通过传统高温热固的银浆，在固化前后的体积收缩率远远大于基材收缩率，而在柔性线路板的加工、使用过程中，通常需要弯曲或折叠，当银浆与柔性基材之间收缩率差异较大时，印刷线路经过弯折时需要释放应力，容易从基材上开裂脱落；通过本发明所制备的UV固化型柔性电路板用银浆，在固化前后的体积收缩率与常用的几种柔性基材差异极小，因此，在柔性线路板弯曲或折叠时，通过该UV固化型柔性电路板用银浆固化而成的印刷线路与柔性基材之间依然能保证较好的附着力。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1：配备按质量份计的以下材料：
羟基丙烯酸酯 5份-10份；
甘油醚改性乙烯基硅油 5份-10份；
片状银粉 65份-80份；
光引发剂： 1份-2份；
其中，所述甘油醚改性乙烯基硅油的结构式为：
；
式中，n=11-18，乙烯基含量为2%-3%；所述羟基丙烯酸酯的分子量为200-400，羟基值为10%-15%，所述甘油醚改性乙烯基硅油和丙烯酸树脂的摩尔比为1：1-3：1，所述片状银粉的粒径为D50：2 um -5um；
步骤S2：将0份-0.5份偶联剂、65份-80份银粉和5份-10份甘油醚改性乙烯基硅油用行星式搅拌机高速分散均匀；其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第一混合液；
步骤S3：在避光条件下，将5份-10份羟基丙烯酸酯和1份-2份光引发剂高速分散均匀，其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第二混合液；
步骤S4：将第一混合液和第二混合液分别投入行星式球磨机，混合与上述第一混合液和第二混合液总质量之比为1:1的1mm-2mm锆珠，以100rpm/min的速度球磨24h，获得刮板细度≤6um，粘度<25Kcps的UV固化型柔性电路板用银浆。
2.UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1：配备按质量份计的以下材料：
羟基丙烯酸酯 5份-10份；
端乙烯基硅油 5份-10份；
银粉 65份-80份；
偶联剂 0份-0.5份；
光引发剂 1份-2份；
其中，所述羟基丙烯酸酯的分子量为200-400，羟基值为10%-15%；所述端乙烯基硅油的分子量为1000-1500；乙烯基含量为2%-3%，所述端乙烯基硅油的分子链的其中一端为三甲氧基硅烷，另一端为乙烯基；
步骤S2：将0份-0.5份偶联剂、65份-80份银粉和5份-10份端乙烯基硅油用行星式搅拌机高速分散均匀；其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第一混合液；
步骤S3：在避光条件下，将5份-10份羟基丙烯酸酯和1份-2份光引发剂高速分散均匀，其中，搅拌速度：自转/公转为1000RPM/1400RPM分散3分钟，获得第二混合液；
步骤S4：将第一混合液和第二混合液分别投入行星式球磨机，混合与上述第一混合液和第二混合液总质量之比为1:1的1mm-2mm锆珠，以100rpm/min的速度球磨24h，获得刮板细度≤6um，粘度<25Kcps的UV固化型柔性电路板用银浆。
3.根据权利要求2所述的UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，其特征在于：所述银粉为片状银粉，其粒径为D50：2 um -5um。
4.根据权利要求3所述的UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为硅氧烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种或数种。
5.根据权利要求4所述的UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，其特征在于：所述光引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮，安息香双甲醚、邻苯甲酰苯甲酸甲醚其中的一种或数种。
6.根据权利要求5所述的UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法，其特征在于：所述端乙烯基硅油和丙烯酸树脂的摩尔比为1：1-3：1。
7.UV固化型柔性电路板用银浆的应用方法，其特征在于：使用如权利要求6所述的UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法所制得的UV固化型柔性电路板用银浆，包括以下步骤：
步骤一：将UV固化型柔性电路板用银浆通过丝网以特定图形印刷至柔性基材上；
步骤二：将掩板覆盖在柔性基材上，掩板上刻有与印刷线路图形相对应的通孔，所述通孔宽度为20um；
步骤三：用无极汞灯对覆盖掩板的柔性基材上的银浆进行固化，所述无极汞灯的光波长200 nm -400nm;光强>200mW；曝光能量4500-6000mJ/cm2，曝光时间10 s -15s；
步骤四：用浓度为1.5%的 Na2CO3水溶液喷淋柔性基材印刷有线路的表面3min, 然后用去离子水超声清洗3min。
8.根据权利要求7所述的UV固化型柔性电路板用银浆的应用方法，其特征在于：所述步骤一中，丝网的网版目数为200目-300目，菲林厚度为10 um -15 um,涂层湿膜厚度为10 um-15 um。
9.UV固化型柔性电路板用银浆的应用方法，其特征在于：使用如权利要求6所述的UV固化型柔性电路板用银浆的制备方法所制得的UV固化型柔性电路板用银浆，包括以下步骤：
步骤Ⅰ：在柔性基材表面涂覆一层厚度为10 um -15 um的UV固化型柔性电路板用银浆；
步骤Ⅱ：将掩板覆盖在柔性基材上，掩板上刻有与印刷线路图形相对应的通孔，所述通孔宽度为20um；
步骤Ⅲ：用无极汞灯对覆盖掩板的柔性基材上的银浆进行固化，所述无极汞灯的光波长200 nm -400nm;光强>200mW；曝光能量4500-6000mJ/cm2，曝光时间10 s -15s；
步骤Ⅳ：用浓度为1.5%的 Na2CO3水溶液喷淋柔性基材印刷有线路的表面3min, 然后用去离子水超声清洗3min。
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