本發(fā)明涉及納米銀粉應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及PCB板孔黑孔工藝制程的一種水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿的制造及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

在PCB板制造中過(guò)程中，雙面或多層PCB板層間導(dǎo)線的聯(lián)通，是通過(guò)對(duì)PCB板層間導(dǎo)線聯(lián)通孔金屬化的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

PCB板層間導(dǎo)線聯(lián)通孔金屬化制程的技術(shù)，經(jīng)歷了化學(xué)鍍銅制程技術(shù)、黑孔制程技術(shù)及黑影制程技術(shù)的發(fā)展過(guò)程。由于黑孔制程技術(shù)及黑影制程技術(shù)克服了化學(xué)鍍銅技術(shù)在環(huán)保、安全、品質(zhì)、成本、效率等諸方面存在的缺陷，現(xiàn)已成為PCB板層間導(dǎo)線聯(lián)通孔金屬化的新興技術(shù)。

黑孔制程技術(shù)是利用碳的吸附性，通過(guò)物理的電性相吸作用，在PCB板已經(jīng)鉆好的聯(lián)通孔的玻纖板孔壁上吸附一層碳黑作為導(dǎo)電碳膜；而黑影制程技術(shù)則是在PCB板已經(jīng)鉆好的聯(lián)通孔的玻纖板孔壁上吸附一層石墨作為導(dǎo)電碳膜；二者的目的都是為在聯(lián)通孔的孔壁上鍍銅提供一個(gè)基礎(chǔ)襯層；PCB板黑孔制程或黑影制程水平生產(chǎn)線工藝流程為：

清潔→一次黑孔→ 整孔→二次黑孔→微蝕→

抗氧化→出料。

所述工藝流程各工步的基本功能是：

1、清潔

清潔鍍槽內(nèi)為弱堿性溶液與微弱的復(fù)合劑（是一種界面活性劑）的混合溶液，PCB板入槽后，混合溶液利用復(fù)合劑的輸水基深入孔壁，將孔壁上的污物清洗掉，混合溶液復(fù)合劑中的親水基則將PCB板孔壁的樹(shù)脂與玻璃纖維調(diào)整為帶正電荷的表面；

2、一次黑孔

一次黑孔鍍槽內(nèi)主要包括精細(xì)石墨與炭黑粉、液體分散劑（去離子水）和表面活性劑等組成的混合溶液，混合溶液中的精細(xì)石墨與炭黑粉帶負(fù)電荷；經(jīng)清潔后的PCB板入槽后，在PCB板孔壁表面正電荷的吸附作用下，PCB板孔壁表面形成一層石墨或炭黑導(dǎo)電碳膜；

3、整孔

所述整孔，實(shí)質(zhì)是重復(fù)“清潔”工序，原因是：PCB板的玻纖板的電性不易改變，第一次黑孔制程不能在PCB板的玻纖板層孔壁表面形成符合要求的石墨或炭黑導(dǎo)電碳膜，故須再次清潔處理進(jìn)行二次黑孔制程；

4、二次黑孔

所述二次黑孔，實(shí)質(zhì)是重復(fù)“一次黑孔”工序，目的是確保PCB板孔壁表面形成一層符合要求的石墨炭黑導(dǎo)電碳膜；

5、微蝕

經(jīng)二次黑孔后的PCB板入槽后，微蝕槽內(nèi)的微蝕液通過(guò)噴灑和涌動(dòng)透過(guò)導(dǎo)電碳膜的間隙接觸到PCB板覆銅層孔壁，并腐蝕覆銅層孔壁，使處于該處的導(dǎo)電碳膜與覆銅層孔壁分離而脫落，同時(shí)覆銅層孔壁因微蝕而粗化；

6、抗氧化

經(jīng)微蝕后的PCB板入槽后，利用銅面鈍化藥水，對(duì)微蝕后的PCB板覆銅層孔壁進(jìn)行鈍化處理；

7、出料

將經(jīng)抗氧化處理后的PCB板轉(zhuǎn)入鍍銅工序。

黑孔制程技術(shù)與黑影制程技術(shù)雖然克服了化學(xué)鍍銅技術(shù)的缺陷，但兩者本身也存在著不同的缺陷，特別是在雙面PCB板和PCB厚板孔金屬化制程中，由于黑孔制程技術(shù)以碳黑為導(dǎo)電介質(zhì)，受碳黑材料導(dǎo)電性低的局限，在PCB板玻纖板層孔壁上形成導(dǎo)電碳膜后再電鍍銅時(shí)，穿鍍能力不夠，所以只能局部用在薄板或軟板領(lǐng)域；而黑影制程以石墨為介質(zhì)，導(dǎo)電性雖然比碳黑好，但是因?yàn)槭捷^大（＞1000納米），容易在PCB板覆銅層孔壁上形成殘墨，造成后續(xù)的信賴性缺陷；而這兩者具有的共同缺陷是制程工序長(zhǎng)，即需要二次清潔和二次黑孔工序，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿的制造技術(shù)方案如下：

一種水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿的制造方法，所述方法包括如下步驟：

①選一種水溶性納米銀溶液，所述水溶性納米銀溶液包括：粒徑范圍為5～60納米、濃度為0.05～8克/升的納米銀粉，還包括水和至少5種濃度為0.5～10克/升的界面活性劑、濃度為0.05～1克/升的有機(jī)還原劑；

②選一種水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液，所述水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液包括：粒徑為100～900納米、濃度為10～50克/升的納米級(jí)導(dǎo)電碳黑，還包括水和至少5種濃度為0.5～10克/升的界面活性劑；

③將步驟①所述水溶性納米銀溶液與步驟②水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液按1：100的比例混合形成水溶性導(dǎo)電納米銀碳溶液；

④將步驟③所述水溶性導(dǎo)納米電銀碳漿送入研磨機(jī)進(jìn)行研磨，使納米銀粉顆粒分散鑲嵌入碳黑顆粒內(nèi)，形成水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿。

優(yōu)選的，所述研磨機(jī)為納米砂磨機(jī)，轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分，研磨時(shí)間為2小時(shí)。

優(yōu)選的，所述納米銀粉的粒徑為40納米；所述納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的粒徑為700納米；所述界面活性劑包含濕潤(rùn)劑，滲透劑，分散劑，高分子阻隔劑，觸變劑，消泡劑。

優(yōu)選的，水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿為非牛頓流體， 動(dòng)黏度為20 ~ 4000 CPS具有良好的懸浮安定性。

一種應(yīng)用水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿對(duì)PCB板孔進(jìn)行黑孔制程的方法，所述方法包括如下步驟：

a、清潔

清潔鍍槽內(nèi)為弱堿性溶液與微弱的復(fù)合劑的混合溶液，將按設(shè)計(jì)要求完成鉆孔的PCB板浸入鍍槽，混合溶液中復(fù)合劑的輸水基深入孔壁，將孔壁上的污物清洗掉，混合溶液中復(fù)合劑的親水基則將PCB板的玻纖層孔壁的表面調(diào)整為帶正電荷；

b、黑孔

黑孔鍍槽內(nèi)主要包括水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿、液體分散劑和表面活性劑等組成的混合溶液，混合溶液中的水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿帶負(fù)電荷；經(jīng)清潔后的PCB板浸入鍍槽，在PCB板的玻纖板層孔壁表面正電荷的吸附作用下，在PCB板的玻纖板層孔壁表面及覆銅層孔壁表面均沉積有一層導(dǎo)電納米銀碳膜；

c、微蝕

將表面沉積有導(dǎo)電納米銀碳膜的PCB板浸入微蝕鍍槽，微蝕鍍槽內(nèi)的微蝕液通過(guò)噴灑和涌動(dòng)透過(guò)導(dǎo)電納米銀碳膜的間隙接觸到PCB板覆銅層孔壁，并腐蝕覆銅層孔壁，使處于該處的導(dǎo)電納米銀碳膜與覆銅層孔壁分離而脫落，而在PCB板的玻纖板層孔壁表面的導(dǎo)電納米銀碳膜則固定保留，同時(shí)覆銅層孔壁因微蝕而粗化；

d、抗氧化

經(jīng)微蝕后的PCB板入浸入抗氧化鍍槽，利用銅面鈍化藥水，對(duì)微蝕后的PCB板覆銅層孔壁進(jìn)行鈍化處理；

e、水洗

去除過(guò)多抗氧化劑；

f、烘干

去除水份，使板面干燥。

所述應(yīng)用水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿對(duì)PCB板孔玻纖板層孔壁進(jìn)行黑孔制程的方法中，至步驟c，PCB板孔的黑孔制程即已完成，后續(xù)步驟d 、e、f都是為下一道鍍銅準(zhǔn)備的工步。

優(yōu)選的，所述PCB板厚度為0.05～3.5毫米，孔徑0.1～1.0毫米。

優(yōu)選的，步驟b所述水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿黑孔鍍槽內(nèi)設(shè)有納米均質(zhì)研磨設(shè)備。

優(yōu)選的，步驟b所述水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿黑孔鍍槽內(nèi)的納米均質(zhì)研磨設(shè)備為離心珠磨、或高頻振動(dòng)研磨、或超聲波破碎機(jī)、或前述二種以上研磨設(shè)備并用。

優(yōu)選的，所述納米均質(zhì)研磨設(shè)備可連續(xù)運(yùn)行，或間歇運(yùn)行。

本發(fā)明所述導(dǎo)水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿形成的機(jī)理：所述納米銀粉的粒徑為10～30納米；納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的粒徑為100～800納米；納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的其微觀結(jié)構(gòu)為帶側(cè)鏈之高結(jié)構(gòu)中空導(dǎo)電碳黑，即納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的顆粒像海綿一樣有很多的空隙，其比表面積為600～1500平方米/克，所述水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液與所述水溶性納米銀溶液按1：100的比例混合后，經(jīng)過(guò)研磨機(jī)進(jìn)行研磨分散，使納米銀粉顆粒便被鑲嵌入碳黑顆粒內(nèi)，形成水溶性納米導(dǎo)電銀碳漿。

本發(fā)明的有益效果是：為PCB板玻纖層孔壁黑孔制程提供了一種優(yōu)于炭黑或石墨形成的導(dǎo)電碳膜的納米導(dǎo)電銀碳膜，并簡(jiǎn)化黑孔制程工藝，提高生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明：

圖1是一種PCB板孔內(nèi)的導(dǎo)電納米金屬碳膜襯管示意圖，其中：

圖1a是圖1所示PCB板的上面示意圖；

圖1b是圖1所示PCB板的下面示意圖。

圖2是圖1a所示PCB板孔的剖面示意圖，其中：

圖2a是圖1所示PCB板鉆孔后的示意圖；

圖2b是圖2a所示PCB板孔內(nèi)制成導(dǎo)電納米金屬碳膜的示意圖。

圖3是圖2b所示PCB板孔金屬化后的示意圖，其中：

圖3a是圖2b所示PCB板內(nèi)的導(dǎo)電納米金屬碳膜微蝕后的示意圖；

圖3b是3a所示PCB板孔金屬化后的示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1 PCB板上面，11 PCB板上面導(dǎo)線；

2 PCB板下面，21 PCB板下面導(dǎo)線；

3 PCB板上面與下面導(dǎo)線聯(lián)通孔，31導(dǎo)電納米金屬碳膜；

32 PCB板金屬化孔；

4 PCB板玻纖層板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

實(shí)施例1：

一種水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿的制造方法，所述方法包括如下步驟：

①選一種水溶性納米銀溶液，所述水溶性納米銀溶液包括：粒徑范圍為5～60納米、濃度為0.05～8克/升的納米銀粉，還包括水和至少5種濃度為0.5～10克/升的界面活性劑、濃度為0.05～1克/升的有機(jī)還原劑；

②選一種水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液，所述水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液包括：粒徑為100～900納米、濃度為10～50克/升的納米級(jí)導(dǎo)電碳黑，還包括水和至少5種濃度為0.5～10克/升的界面活性劑；

③將步驟①所述水溶性納米銀溶液與步驟②水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液按1：100的比例混合形成水溶性導(dǎo)電納米銀碳溶液；

④將步驟③所述水溶性導(dǎo)納米電銀碳漿送入研磨機(jī)進(jìn)行研磨，使納米銀粉顆粒分散鑲嵌入碳黑顆粒內(nèi)，形成水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是：所述研磨機(jī)為納米砂磨機(jī)，轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分，研磨時(shí)間為2小時(shí)。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是：所述納米銀粉的粒徑為40納米；所述納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的粒徑為700納米；所述界面活性劑包含濕潤(rùn)劑，滲透劑，分散劑，高分子阻隔劑，觸變劑，消泡劑。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是：所述水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿為非牛頓流體， 動(dòng)黏度為20～4000 CPS具有良好的懸浮安定性。

應(yīng)用實(shí)施例1

一種應(yīng)用水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿對(duì)PCB板孔進(jìn)行黑孔制程的方法，所述方法包括如下步驟：

a、清潔

清潔鍍槽內(nèi)為弱堿性溶液與微弱的復(fù)合劑的混合溶液，將按設(shè)計(jì)要求完成鉆孔的PCB板浸入鍍槽，混合溶液中復(fù)合劑的輸水基深入孔壁，將孔壁上的污物清洗掉，混合溶液中復(fù)合劑的親水基則將PCB板的玻纖層孔壁的表面調(diào)整為帶正電荷；

b、黑孔

黑孔鍍槽內(nèi)主要包括水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿、液體分散劑和表面活性劑等組成的混合溶液，混合溶液中的水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿帶負(fù)電荷；經(jīng)清潔后的PCB板浸入鍍槽，在PCB板的玻纖板層孔壁表面正電荷的吸附作用下，在PCB板的玻纖板層孔壁表面及覆銅層孔壁表面均沉積有一層導(dǎo)電納米銀碳膜；

c、微蝕

將表面沉積有導(dǎo)電納米銀碳膜的PCB板浸入微蝕鍍槽，微蝕鍍槽內(nèi)的微蝕液通過(guò)噴灑和涌動(dòng)透過(guò)導(dǎo)電納米銀碳膜的間隙接觸到PCB板覆銅層孔壁，并腐蝕覆銅層孔壁，使處于該處的導(dǎo)電納米銀碳膜與覆銅層孔壁分離而脫落，而在PCB板的玻纖板層孔壁表面的導(dǎo)電納米銀碳膜則固定保留，同時(shí)覆銅層孔壁因微蝕而粗化；

d、抗氧化

經(jīng)微蝕后的PCB板入浸入抗氧化鍍槽，利用銅面鈍化藥水，對(duì)微蝕后的PCB板覆銅層孔壁進(jìn)行鈍化處理；

e、水洗

去除過(guò)多抗氧化劑；

f、烘干

去除水份，使板面干燥。

所述應(yīng)用水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿對(duì)PCB板孔PCB板孔進(jìn)行黑孔制程的方法中，至步驟c，PCB板孔的黑孔制程即已完成，后續(xù)步驟d 、e、f都是為下一道鍍銅準(zhǔn)備的工步。

應(yīng)用實(shí)施例2

本應(yīng)用實(shí)施例與應(yīng)用實(shí)施例1的區(qū)別是：所述PCB板厚度為0.05～3.5毫米，孔徑0.1～1.0毫米。

應(yīng)用實(shí)施例3

本應(yīng)用實(shí)施例與應(yīng)用實(shí)施例1的區(qū)別是：步驟b所述水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿黑孔鍍槽內(nèi)設(shè)有納米均質(zhì)研磨設(shè)備。

應(yīng)用實(shí)施例4

本應(yīng)用實(shí)施例與應(yīng)用實(shí)施例3的區(qū)別是：步驟b所述水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿黑孔鍍槽內(nèi)的納米均質(zhì)研磨設(shè)備為離心珠磨、或高頻振動(dòng)研磨、或超聲波破碎機(jī)、或前述二種以上研磨設(shè)備并用。

應(yīng)用實(shí)施例5

本應(yīng)用實(shí)施例與應(yīng)用實(shí)施例3、4的區(qū)別是：所述納米均質(zhì)研磨設(shè)備可連續(xù)運(yùn)行，或間歇運(yùn)行。

本發(fā)明所述導(dǎo)水溶性導(dǎo)電納米銀碳漿形成的機(jī)理：所述納米銀粉的粒徑為10～30納米；納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的粒徑為100～800納米；納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的其微觀結(jié)構(gòu)為帶側(cè)鏈之高結(jié)構(gòu)中空導(dǎo)電碳黑，即納米級(jí)導(dǎo)電碳黑的顆粒像海綿一樣有很多的空隙，其比表面積為600～1500平方米/克，所述水溶性納米級(jí)導(dǎo)電碳黑溶液與所述水溶性納米銀溶液按1：100的比例混合后，經(jīng)過(guò)研磨機(jī)進(jìn)行研磨分散，使納米銀粉顆粒便被鑲嵌入碳黑顆粒內(nèi)，形成水溶性納米導(dǎo)電銀碳漿。

本發(fā)明的有益效果是：為PCB板玻纖層孔壁黑孔制程提供了一種優(yōu)于炭黑或石墨形成的導(dǎo)電碳膜的納米導(dǎo)電銀碳膜，并簡(jiǎn)化黑孔制程工藝，提高生產(chǎn)效率。

實(shí)驗(yàn)1及結(jié)果對(duì)比：

制作兩塊60×100毫米、板厚1.6毫米的FR-4雙面板上， 分別鉆20個(gè)0.3毫米的孔、 20個(gè)0.5毫米的孔、20個(gè)1.0毫米的孔；

應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)石墨或炭黑制程黑孔，鍍膜用時(shí)5分鐘， 有7個(gè)孔未能鍍通，再鍍5分鐘，仍有5個(gè)孔輕微孔破，微蝕后測(cè)試石墨或炭黑導(dǎo)電碳膜表面電阻為3500歐姆。

應(yīng)用本發(fā)明銀碳漿制程黑孔，鍍膜用時(shí)不到5分鐘，60個(gè)孔全部鍍通， 微蝕后測(cè)試納米銀碳導(dǎo)電碳膜表面電阻為50歐姆。

實(shí)驗(yàn)2及結(jié)果對(duì)比：

以截面積為1cm2長(zhǎng)度為10cm的高密度海綿，浸泡濕潤(rùn)于石墨或炭黑漿中，并施以充分?jǐn)D壓，充分干燥后，測(cè)其兩端電阻值大于100KΩ；再次濕潤(rùn)浸泡1分鐘后充分干燥，測(cè)其電阻為30KΩ。

以截面積為1cm2長(zhǎng)度為10cm的高密度海綿，充分?jǐn)D壓浸泡濕潤(rùn)于納米銀碳漿中1分鐘，經(jīng)充分干燥后，測(cè)其兩端電阻值為4KΩ。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：與現(xiàn)有技術(shù)相比，在同等條件下，本發(fā)明所述納米導(dǎo)電銀碳漿形成的納米導(dǎo)電銀碳膜的電阻至少降低至七十分之一；對(duì)比實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：與現(xiàn)有技術(shù)相比，在同等條件下，本發(fā)明所述納米導(dǎo)電銀碳漿形成的納米導(dǎo)電銀碳膜的電阻至少降低至二十五分之一；在特別條件下，本發(fā)明所述納米導(dǎo)電銀碳漿形成的納米導(dǎo)電銀碳膜的電阻至少降低至七分之一。

實(shí)驗(yàn)證明：本發(fā)明所述納米導(dǎo)電銀碳漿形成的納米導(dǎo)電銀碳膜達(dá)到導(dǎo)電級(jí)水平，為PCB板玻纖層孔壁表面黑孔制程提供了一種優(yōu)于炭黑或石墨形成的導(dǎo)電碳膜的納米導(dǎo)電銀碳膜，簡(jiǎn)化黑孔制程工藝，提高生產(chǎn)效率。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。