網(wǎng)印沉銅催化劑(銀樹(shù)脂)制備及應(yīng)用研究.pdf

1、印制電路板(PCB)是信息工業(yè)最基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品，已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)界的重要產(chǎn)業(yè)。PCB的生產(chǎn)工藝有加成法和減成法。減成法是工藝成熟、穩(wěn)定和可靠，但存在材料消耗高、生產(chǎn)工序多、廢液排放大、環(huán)保壓力重等諸多缺點(diǎn)。目前各發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、日本、英國(guó)、韓國(guó)以及歐盟等正在大力開(kāi)發(fā)技術(shù)含量高、材料消耗少、多功能化、環(huán)境友好的新型PCB加成法工藝。因此，本文研究的是一種加成法材料及工藝-網(wǎng)印沉銅催化劑(銀樹(shù)脂)的制備及其使用工藝，最終開(kāi)發(fā)出卷對(duì)卷(RO

2、LL TO ROLL)全加成法制備RFID工藝。
　　 本文制備出一種銀樹(shù)脂，通過(guò)紅外光譜(FT-IR)、固體紫外光譜、X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、電化學(xué)開(kāi)路電位測(cè)量(OCP-t)等技術(shù)，分析了銀樹(shù)脂的表面狀況、化學(xué)鍍銅過(guò)程、引發(fā)快慢等，并在此基礎(chǔ)上討論了銀樹(shù)脂活性及其對(duì)鍍層質(zhì)量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：銀樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)特征是聚氨酯樹(shù)脂主鏈的-NHCOO-基團(tuán)中的N、O與硝酸銀中Ag+形成配位鍵，從而

3、構(gòu)成含銀的活化漿料。銀在漿料表面中均勻分布，有利于催化化學(xué)鍍銅過(guò)程；銀樹(shù)脂置入化學(xué)鍍銅液中首先得到離散均勻的銅顆粒，隨時(shí)間的推移最終得到均勻致密的銅層，銅層顆粒變?yōu)閳F(tuán)粒狀，顆粒大小較為細(xì)致均勻，顆粒間的間隙較小，致密度高；銀樹(shù)脂催化化學(xué)鍍銅過(guò)程是：開(kāi)始是緩慢生成銅活性中心，當(dāng)活性中心在基體表面的覆蓋率達(dá)到一定程度，之后漿料表面的化學(xué)鍍銅反應(yīng)得以快速進(jìn)行。并隨銀量的增大，達(dá)到所需活性中心的覆蓋率時(shí)間越短，催化活性越高；銀樹(shù)脂催化化學(xué)鍍銅能

4、力，隨銀量的增大，其引發(fā)周期和鍍覆周期越短，得到鍍覆時(shí)的鍍層方阻越小和結(jié)合力越強(qiáng)。在明確銀樹(shù)脂的制備、結(jié)構(gòu)表征、活性元素銀分布特點(diǎn)、催化沉銅過(guò)程形貌特征和電化學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)上，研究了銀樹(shù)脂和填料配置成絲印型活化漿料的工藝，并討論影響催化活性的因素和催化沉銅過(guò)程，最終得到一種絲印型活化漿料及對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)參數(shù)。結(jié)果表明：電化學(xué)中OCP-T技術(shù)、引發(fā)周期、鍍覆周期和鍍覆方阻均揭示導(dǎo)電碳黑型活化漿料比滑石粉型活化漿料具有更高催化活性，同時(shí)，SEM和

5、EDS的結(jié)果表明導(dǎo)電碳黑型活化漿料得到銅層均勻致密、具有更佳的結(jié)合力、耐彎折性和導(dǎo)電性。通過(guò)進(jìn)一步研究表明，在催化活性、絲印適性、與PET、PI基材的結(jié)合力、耐彎折性、鍍層結(jié)合力、鍍層的背光級(jí)數(shù)和導(dǎo)電性方面的比較，本文認(rèn)為導(dǎo)電碳黑作為活化漿料的填料，其使用比例控制在0.1～0.15、細(xì)度為15um及其以下、固化溫度為100～120℃、固化后活化漿料其有效期為7天，存放的環(huán)境不能含硫，特別是硫化氫氣體。其應(yīng)用于制備PCB工藝流程：在PET

6、或PI基材上絲印活化漿料構(gòu)成的導(dǎo)電圖形、固化，最終化學(xué)鍍銅使用電路圖形銅金屬化。在成功開(kāi)發(fā)出網(wǎng)印型活化漿料及其使用工藝的基礎(chǔ)上，本研究將這一研究成果成功應(yīng)用于制造RFID天線(xiàn)，并形成了國(guó)內(nèi)第一條月產(chǎn)能為10000000Pieces全加成法RTR式制作RFID天線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)，并確定其化學(xué)鍍銅工藝參數(shù)：銅離子：1.9～2.2g/L、氫氧化鈉：9～10g/L、甲醛：6～7g/L，使用溫度：40～45℃。該生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。“2