CN102905472A - 一种导电线路及导电线路板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于线路板的制备领域，涉及一种导电线路的制备方法。本发明通过采用导电浆料先在基材上涂布一层导电浆料涂层，预干燥后，用具有透光纹路的掩膜覆盖在导电浆料涂层上面，再通过光照使透光部分导电浆料涂层烧结或者固化，最后通过溶剂洗掉非透光部分未被烧结或者固化的导电浆料，从而形成导电线路。该方法具有方法简单、成本低廉的特点。本发明通过对冲洗掉的导电浆料回收再利用，具有非常好的环保的作用，而且资源的利用率高，节约了生产成本。
Description
【技术领域】
本发明属于线路板的制备领域，涉及一种导电线路及导电线路板的制备方法。
【背景技术】
近年来，信息、通讯以及消费性电子产品灯产业发展迅速。而在信息、通讯以及消费性电子产品的产业中，印刷线路板是其不可缺少的重要组件。印刷线路板，又称印制线路板，是重要的电子部件，是电子组件的支撑体，也是电子元器件线路连接的提供者，由于它是采用电子印刷技术制作的，所以也将线路板称之为印刷线路板。
传统的制造印刷线路板的过程包括将金属薄膜压于基板表面，再用旋转涂布的方法在金属薄膜表面形成一光阻层，然后再加以光罩曝光、显影、蚀刻，进而再加以钻孔、压合与电镀等多项步骤，并还需多项测试及修补后才能完成整个流程。传统的方法制造印刷线路板，不仅过程复杂，而且还具有消耗资源高，对环境有污染的缺点。
【发明内容】
为了解决上述的技术问题，本发明提出了一种新的制备导电线路及导电线路板的方法。本发明的提出的导电线路和导电线路板的制备方法具有方法简单，成本低廉，而且使用的废料可以回收再利用，具有环保以及资源利用率高的特点。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供一种导电线路的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
先在线路板的基材上用导电浆料湿法涂布导电涂膜；
将涂布有导电涂膜的基材放入烘箱中预干燥，除去导电涂膜中的易挥发的溶剂；
在干燥的导电涂膜表面覆盖一层具有透光纹路的掩膜，所述透光纹路与导电线路图相同；
采用光照射覆盖有掩膜的导电涂膜，被光照射的导电涂膜发生固化或者烧结，形成固体导电连接体，并与基材相互粘结；
移去掩膜，并且用溶剂清洗掉未被光照射的导电涂膜，与线路板的基材粘连的固体导电连接体保留在线路板的基材上形成固体导电线路。
所述导电浆料包括纳米金属粉末和溶剂，对覆盖有掩膜的导电涂膜进行照射的光将纳米金属粉末加热熔化，并且使纳米金属粉末烧结后形成导电线路，并与基材粘连在一起。
所述对覆盖有掩膜的导电涂膜进行照射的光为红外光、可见光。
所述导电浆料包括光固化树脂。
光固化树脂为UV光固化树脂，所述对覆盖有掩膜的导电涂膜进行照射的光为紫外光。
具有透光纹路的掩膜为采用蚀刻或者光刻的方法将遮光板上的一部分去掉，使导电图案部分透光。
所述遮光板为不透光的塑料以及金属板、金属膜或在透明基板上面覆盖有不透明膜层的材料。
用于清洗未被光照射的导电涂膜的溶剂为导电浆料中的溶剂。
该方法进一步包括，调节被溶剂清洗掉的未被光照射的导电涂膜中导电材料或固体成分的浓度并且将其制成导电浆料，将该导电浆料可以重新涂布在线路板基材上。
所述溶剂为水、醇类、醚类和酯类的一种或多种。
本发明还提供一种导电线路板的制备方法，包括步骤：制备导电线路，其特征在于，所述制备导电线路的方法如上所述；在上述制备好导电线路的基材上过孔，并且将导电浆料涂布在孔中，采用光照射导电线路板，使导电浆料在孔中发生烧结或固化。
本发明有益的技术效果在于：
本发明通过采用导电浆料在基材上涂布一层导电涂膜，预干燥后，用具有透光纹路的掩膜覆盖在导电浆料涂层上面，再通过光照使透光部分导电浆料涂层烧结或者固化，最后通过溶剂洗掉非透光部分未被烧结或者固化的导电浆料，从而形成导电线路。该方法具有方法简单、成本低廉的特点。本发明通过对冲洗掉的导电浆料回收再利用，具有非常好的环保的作用，而且资源的利用率高，节约了生产成本。
【具体实施方式】
本发明涉及一种导电线路及导电线路板的制备方法，本发明通过采用先在基材上涂布一层导电涂膜，然后采用掩膜遮住导电浆料，再通过光照使导电浆料烧结或者固化，最后通过溶剂洗掉未被烧结或者固化的导电浆料形成导电线路，该方法具有方法简单、成本低廉的特点。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐述和说明：
实施例1
本实施例提供一种制备导电线路的方法，该方法包括如下步骤：
(1)制备导电浆料：将制备好的纳米银粒子按一定的比例与由水、异丙醇、乙二醇乙醚以及丁酮组成的溶剂机械混合并且用超声波分散均匀，制成导电浆料。
(2)在PCB板的基材上用导电浆料湿法涂布一层厚度为0.5微米的导电涂膜；
(3)将导电浆料放入烘箱中预干燥，调节烘箱中的干燥温度为80℃～100℃，干燥5～10分钟后，易挥发的溶剂从导电涂膜中脱去；
(4)制作掩膜：选取厚度为2mm的聚酰亚胺薄膜，采用激光切割工艺去掉一部分聚酰亚胺薄膜，使聚酰亚胺薄膜形成的缝隙图案与导电线路图相同；
(5)将上述的掩膜覆盖在干燥的导电涂膜的表面上；
(6)将涂布有导电涂膜的PCB板和掩膜平放在工作台上，采用红外光自上而下垂直照射覆盖有掩膜的导电涂膜0.5～20秒，使被光照射的导电涂膜中的纳米银被加热熔化，所述导电涂膜中的纳米银在烧结后形成固体金属导电线路，且烧结形成的固体金属导电线路与PCB板的基材相互粘连；
(7)移去掩膜，将PCB板从工作台上取下，用由水、异丙醇、乙二醇乙醚以及丁酮组成的溶剂的清洗未被红外光照射的导电涂膜直至导电涂膜从PCB板上清洗掉为止，而与PCB板的基材相粘连的固体导电连接体则保留在PCB板的基材上形成固体导电线路。
(8)收集被溶剂清洗掉的且未被光照射的导电涂膜，将收集到的导电涂膜进行机械搅拌并且采用超声波分散均匀，制备导电液体，调整导电液体的固含量，使导电液体中的各组分的浓度与导电浆料中的各组分的浓度相同，从而使导电液体制成导电浆料，将制成的导电浆料重新涂布在新的PCB板的基材上。
实施例2
本实施例提供另外一种制备导电线路的方法，该方法包括如下步骤：
(1)制备导电浆料：按重量份计，称取64份制备好的微米级的铜微粒、16份UV光固化树脂以及20份挥发性的溶剂，将铜微粒、UV光固化树脂以及溶剂机械混合并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成导电浆料。
(2)在软性线路板的基材上湿法涂布一层厚度为10微米的导电浆料；
(3)将导电浆料放入烘箱中预干燥，调节烘箱中的干燥温度为60℃～80℃，干燥10～15分钟后导电浆料经干燥后形成导电涂膜，易挥发的溶剂从导电浆料中脱去；
(4)制作掩膜：选取厚度为1mm的镀铝石英板，采用蚀刻工艺去掉一部分镀铝层，使镀铝石英玻璃板上形成的蚀刻图案与导电线路图相同；
(5)将上述的掩膜覆盖在干燥的导电涂膜的表面上；
(6)将涂布有导电涂膜的软性线路板基材和掩膜平放在工作台上，采用紫外光自上而下垂直照射覆盖有掩膜的导电涂膜1～10分钟，使被紫外光照射的导电涂膜中的UV光固化树脂发生光固化反应，所述导电涂膜中的UV光固化树脂在发生光固化反应后形成固体金属导电线路，且固化后形成的固体金属导电线路与软性线路板的基材相互粘连；
(7)移去掩膜，将软性线路板从工作台上取下，用制备导电浆料的溶剂不断的清洗未被紫外光照射的导电涂膜直至导电涂膜从软性线路板上清洗干净为止，而与软性线路板的基材相粘连的固体导电连接体则保留在软性线路板的基材上形成固体导电线路。
(8)收集被溶剂清洗掉的且未被光照射的导电涂膜和溶剂，将收集到的导电涂膜和溶剂重新进行机械搅拌并且采用超声波分散均匀，制备导电液体，调整导电液体的固含量，使导电液体中的各组分的浓度与导电浆料中的各组分的浓度相同，从而使导电液体制成导电浆料，将制成的导电浆料重新涂布在新的软性线路板的基材上。
实施例3
本实施例还提供一种制备导电线路的方法，该方法包括如下步骤：
(1)制备导电浆料：按重量份计，称取18份制备好的纳米铜锡合金粉末、50份的微米级导电铜粉、12份UV光固化树脂以及20份挥发性的溶剂，将纳米铜锡合金粉末、UV光固化树脂以及溶剂机械混合并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成导电浆料。
(2)在软性线路板的基材上湿法涂布一层厚度为5微米的导电浆料；
(3)将导电浆料放入烘箱中预干燥，调节烘箱中的干燥温度为70℃～90℃，干燥13～18分钟后易挥发的溶剂从导电涂膜中脱去；
(4)制作掩膜：在0.8mm厚的透明玻璃板上蒸镀一层厚度为100纳米的铝膜，采用蚀刻工艺去掉一部分镀铝层，使镀铝石英玻璃板上形成的蚀刻图案与导电线路图相同；
(5)将上述的掩膜覆盖在干燥的导电涂膜的表面上；
(6)将涂布有导电涂膜的软性线路板基材和掩膜平放在工作台上，采用紫外光自上而下垂直照射覆盖有掩膜的导电涂膜1～10分钟，使被紫外光照射的导电涂膜中的UV光固化树脂发生光固化反应，所述导电涂膜中的UV光固化树脂在发生光固化反应后形成固体金属导电线路，且固化后形成的固体金属导电线路与软性线路板的基材相互粘连；
(7)移去掩膜，将软性线路板从工作台上取下，用制备导电浆料的溶剂不断的清洗未被紫外光照射的导电涂膜直至导电涂膜从软性线路板上清洗掉为止，而与软性线路板的基材相粘连的固体导电连接体则保留在软性线路板的基材上形成固体导电线路。
(8)收集被溶剂清洗掉的且未被光照射的导电涂膜，将收集到的导电涂膜进行机械搅拌并且采用超声波分散均匀，制备形成浓度较稀的导电液体，去掉导电液体中过多的溶剂，使导电液体中的各组分的浓度与导电浆料中的各组分的浓度相同，从而使导电液体制成导电浆料，将制成的导电浆料从新采用湿法涂布法涂布在新的软性线路板的基材上。
上述三个实施例中，通过对冲洗掉的导电浆料回收再利用，具有非常好的环保的作用，而且资源的利用率高，节约了生产成本。
实施例4
本实施例又提供另外一种制备导电线路的方法，该方法包括如下步骤：
(1)制备导电浆料：按重量份计，称取70份制备好的微米级的铜微粒、10份UV光固化树脂以及20份挥发性的溶剂，将铜微粒、UV光固化树脂以及溶剂机械混合并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成导电浆料。
(2)在印刷线路板的基材上湿法涂布一层厚度为10微米的导电浆料；
(3)将导电浆料放入烘箱中预干燥，调节烘箱中的干燥温度为60℃～70℃，并且边干燥边抽风，干燥15～20分钟后导电浆料经干燥后，易挥发的溶剂从导电浆料中脱去；
(4)制作掩膜：采用喷墨打印机在导电涂膜上喷印一层厚度为3微米的有机遮光材料，喷印的遮光材料在导电涂膜上留有缺口，所述缺口的图案与导电线路图相同。
(5)将在导电涂膜上喷印有有机遮光材的印刷线路板平放在工作台上，采用紫外光自上而下垂直照射覆盖有掩膜的导电涂膜1-10分钟，使被紫外光照射的导电涂膜中的UV光固化树脂发生光固化反应，所述导电涂膜中的UV光固化树脂在发生光固化反应后形成固体金属导电线路，且固化后形成的固体金属导电线路与软性线路板的基材相互粘连；
(7)将被光照射的印刷线路板从工作台上取下，用制备导电浆料的溶剂不断的清洗未被紫外光照射的导电涂膜和有机遮光材料直至导电涂膜和有机遮光材料从软性线路板上清洗掉为止，而与软性线路板的基材相粘连的固体导电连接体则保留在软性线路板的基材上形成固体导电线路。
本实施例中导电线路的制备方法具有方法简单、成本低廉的优点。
实施例5
本实施例提供一种制备导电线路板的方法，该方法还包括如下步骤：
在上述实施例1-4任一制备好导电线路的基材上过孔，并且将导电浆料涂布在孔中，采用光照射导电线路板，使导电浆料在孔中发生烧结或固化。
需要说明的是，普通的技术人员针对上述的实施例还可以很简单的想到其他的实施例，并且通过简单的多次实验，就能够得到一些改进。但是无论怎么改进，只要这些技术方案在本发明的构思范围内，应等同于本专利的技术方案，属于本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种导电线路的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
先在线路板的基材上用导电浆料湿法涂布导电涂膜；
将涂布有导电涂膜的基材放入烘箱中预干燥，除去导电涂膜中的易挥发的溶剂；
在干燥的导电涂膜表面覆盖一层具有透光纹路的掩膜，所述透光纹路与导电线路图相同；)
采用光照射覆盖有掩膜的导电涂膜，被光照射的导电涂膜发生固化或者烧结，形成固体导电连接体，并与基材相互粘结；
移去掩膜，并且用溶剂清洗掉未被光照射的导电涂膜，与线路板的基材粘连的固体导电连接体保留在线路板的基材上形成固体导电线路。
2.根据权利要求1所述导电线路的制备方法，其特征在于，所述导电浆料包括纳米金属粉末和溶剂，对覆盖有掩膜的导电涂膜进行照射的光将纳米金属粉末加热熔化，并且使纳米金属粉末烧结后形成导电线路与基材粘连在一起。
3.根据权利要求2所述导电线路的制备方法，其特征在于，所述对覆盖有掩膜的导电涂膜进行照射的光为红外光、可见光。
4.根据权利要求1所述导电线路的制备方法，其特征在于，所述导电浆料包括光固化树脂。
5.根据权利要求4所述导电线路的制备方法，其特征在于，光固化树脂为UV光固化树脂，所述对覆盖有掩膜的导电涂膜进行照射的光为紫外光。
6.根据权利要求1所述导电线路的制备方法，其特征在于，具有透光纹路的掩膜为采用蚀刻或者光刻的方法将遮光板上的一部分去掉，使导电图案部分透光。
7.根据权利要求6所述导电线路的制备方法，其特征在于，所述遮光板为不透光的塑料以及金属板、金属膜或在透明基板上面覆盖有不透明膜层的材料。
8.根据权利1所述的导电线路的制备方法，其特征在于，用于清洗未被光照射的导电涂膜的溶剂为导电浆料中的溶剂。
9.根据权利要求8所述导电线路的制备方法，其特征在于，该方法进一步包括，调节被溶剂清洗掉的未被光照射的导电涂膜中导电材料或固体成分的浓度并且将其制成导电浆料，将该导电浆料可以重新涂布在线路板基材上。
10.一种导电线路板的制备方法，其特征在于，该方法包括：
按照权利要求1-9任一所述的导电线路的制备方法在线路板的基材上制备导电线路；
在上述制备好导电线路的基材上过孔，并且将导电浆料涂布在孔中，采用光照射导电线路板，使导电浆料在孔中发生烧结或固化。
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