本發(fā)明屬于印制電路板領(lǐng)域,尤其涉及一種具有銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的印制電路板及導(dǎo)電膜制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的印制電路板(PCB)布線技術(shù)需要經(jīng)過(guò)噴涂后曝光顯影,通常有2種方式,一種是噴涂感光油墨,用菲林片把不用蝕刻的地方遮蔽起來(lái),在曝光過(guò)程中,需要蝕刻的部分就被曝光了,然后經(jīng)顯影液清洗后露出基材,經(jīng)過(guò)固化后,不用蝕刻部分的油墨會(huì)牢牢貼在材料上,保護(hù)不被蝕刻,最后脫油墨得到導(dǎo)電圖形;另一種是用菲林片把需要蝕刻的地方保護(hù)起來(lái),不需要蝕刻的地方上的感光油墨在經(jīng)過(guò)曝光后可以抗腐蝕,需要蝕刻的地方上的油墨在經(jīng)過(guò)顯影液清洗后脫落,從而得到導(dǎo)電圖形。無(wú)論用上述哪種方法得到導(dǎo)電圖形,都需要先在PC塑料絕緣基板上初步形成電路圖形,再通過(guò)化學(xué)方法蝕刻掉相當(dāng)數(shù)量的銅箔,并經(jīng)去膜,蝕后沖孔,AOI檢查,氧化等幾十道工序,其工序十分繁瑣,不能靈活地設(shè)計(jì)具有復(fù)雜圖形的金屬導(dǎo)電膜,影響了電子元器件集成度的進(jìn)一步提高。
傳統(tǒng)的化學(xué)鍍工藝是利用強(qiáng)還原劑在含有金屬離子的溶液中,將金屬離子還原成金屬而沉積在絕緣體表面,形成致密鍍層。其工藝包括粗化,敏化,活化,鍍銅等步驟,為使絕緣體表面較為容易鍍覆,通常需要利用腐蝕液對(duì)表面進(jìn)行粗化;敏化及活化的步驟中個(gè),廣泛采用鈀作為催化劑,利用錫離子溶液在金屬鈀周?chē)纬梢槐Wo(hù)性膠體,在非金屬表面植入貴金屬晶核,通過(guò)化學(xué)還原作用觸發(fā)所要求的鍍覆反應(yīng);化學(xué)鍍銅中為防止氫氣在銅層表面聚集,防止銅鍍層空穴的形成,提高化學(xué)鍍銅層的韌性,通常會(huì)在鍍液中加入阻氫劑;故常用于粗化絕緣體表面的腐蝕液以及敏化、活化使用的鈀-錫膠體溶液、鍍液中的阻氫劑均會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的之一在于提供了一種具有銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的印制電路板。
優(yōu)選的,一種具有銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的印制電路板,包括PC塑料絕緣基板及其上的銅-石墨烯導(dǎo)電膜,該銅-石墨烯導(dǎo)電膜包括至少一個(gè)銅-石墨烯復(fù)合層,該銅-石墨烯復(fù)合層包括自下而上布置的銅和石墨烯;該導(dǎo)電膜通過(guò)光纖激光器在PC塑料絕緣基板上照射出特定圖案后經(jīng)至少一次表面化學(xué)鍍銅和沉淀石墨烯后得到。
優(yōu)選的,所述的PC塑料絕緣基板的材質(zhì)為含有金屬銅粒子的改性熱塑料。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的制備方法,包括以下步驟:
1)使用能量密度1~4J/cm2光纖激光器在清洗后的PC塑料絕緣基板上照射出特定的圖案,照射次數(shù)1~4次,得到圖案化的PC塑料絕緣基板;
2)將上述圖案化的PC塑料絕緣基板放入乙醇中超聲清洗后,放入溫度為45~55℃鍍銅液中進(jìn)行表面化學(xué)鍍銅,并鼓入氮?dú)怛?qū)趕化學(xué)鍍產(chǎn)生的氫氣氣泡防止銅鍍層空穴的形成,30min后取出,得到表面覆銅的圖案化PC塑料絕緣基板;
3)將上述表面覆銅的圖案化PC塑料絕緣基板放入乙醇中超聲清洗后,放入濃度為0.1~0.4wt%的石墨烯分散液中沉淀石墨烯片,30min后取出,得到圖案化的銅-石墨烯復(fù)相導(dǎo)電膜。
優(yōu)選的,根據(jù)要求的厚度等因素的不同,重復(fù)2)3)步驟至少一次,直到在PC塑料基板上形成所述圖案化的銅-石墨烯復(fù)相導(dǎo)電膜。
優(yōu)選的,石墨烯分散液的濃度為0.1~0.4wt%。
優(yōu)選的,鍍液溫度為45~55℃。
優(yōu)選的,所述光纖激光器能量密度1~4J/cm2,照射次數(shù)1~4次,能量密度例如為1J/cm2、2J/cm2、3J/cm2、4J/cm2,次數(shù)例如為1、2、3、4次。
本發(fā)明的有益效果是:
①本發(fā)明提供了一種具有銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的印制電路板,具備優(yōu)異的導(dǎo)電性和黏附性、圖案靈活、孔隙小、精細(xì)程度高,表面光亮平整,有效提升產(chǎn)品品質(zhì)。
②本發(fā)明提供了一種銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜制備方法,使用光纖激光器照射出特定圖案,避免了普通印刷電路板圖形電鍍的繁雜工序,其工藝簡(jiǎn)單,大大提升了圖案的靈活性。
③本發(fā)明提供了一種銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜制備方法,利用氮?dú)怛?qū)趕氫氣,減少了鍍液中阻氫劑以及傳統(tǒng)化學(xué)鍍中強(qiáng)還原劑等的使用,降低了對(duì)環(huán)境的污染。
附圖說(shuō)明
圖1本發(fā)明的銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的示意圖。
圖2為銅-石墨烯復(fù)相導(dǎo)電膜的電鏡圖片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明
實(shí)施例1
如圖1所示,本實(shí)施例的PC塑料絕緣基板1及其上的銅-石墨烯導(dǎo)電膜2,該銅-石墨烯導(dǎo)電膜2包括一個(gè)銅-石墨烯復(fù)合層,該銅-石墨烯復(fù)合層包括自下而上布置的銅和石墨烯,該P(yáng)C塑料絕緣基板1為含有金屬銅粒子的改性熱塑料。
本實(shí)施例的銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的制備方法,包括以下步驟:
1)使用能量密度1~4J/cm2光纖激光器在清洗后的PC塑料絕緣基板1上照射出特定的圖案,照射次數(shù)1~4次,得到圖案化的PC塑料絕緣基板;
2)將上述圖案化的PC塑料絕緣基板放入乙醇中超聲清洗后,放入溫度為45~55℃鍍銅液中進(jìn)行表面化學(xué)鍍銅,并鼓入氮?dú)怛?qū)趕化學(xué)鍍產(chǎn)生的氫氣氣泡防止銅鍍層空穴的形成,30min后取出,得到表面覆銅的圖案化PC塑料絕緣基板;
3)將上述表面覆銅的圖案化PC塑料絕緣基板放入乙醇中超聲清洗后,放入濃度為0.1~0.4wt%的石墨烯分散液中沉淀石墨烯片,30min后取出,得到圖案化的銅-石墨烯復(fù)相導(dǎo)電膜2。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的PC塑料絕緣基板1及其上的銅-石墨烯導(dǎo)電膜2,該銅-石墨烯導(dǎo)電膜2包括至少一個(gè)銅-石墨烯復(fù)合層,該銅-石墨烯復(fù)合層包括自下而上布置的銅和石墨烯,該P(yáng)C塑料絕緣基板1為含有金屬銅粒子的改性熱塑料。
本實(shí)施例的銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜的制備方法,包括以下步驟:
1)使用能量密度1~4J/cm2光纖激光器在清洗后的PC塑料絕緣基板1上照射出特定的圖案,照射次數(shù)1~4次,得到圖案化的PC塑料絕緣基板;
2)將上述圖案化的PC塑料絕緣基板放入乙醇中超聲清洗后,放入溫度為45~55℃鍍銅液中進(jìn)行表面化學(xué)鍍銅,并鼓入氮?dú)怛?qū)趕化學(xué)鍍產(chǎn)生的氫氣氣泡防止銅鍍層空穴的形成,30min后取出,得到表面覆銅的圖案化PC塑料絕緣基板;
3)將上述表面覆銅的圖案化PC塑料絕緣基板放入乙醇中超聲清洗后,放入濃度為0.1~0.4wt%的石墨烯分散液中沉淀石墨烯片,30min后取出。
4)重復(fù)步驟2)、3)至少一次,得到圖案化的銅-石墨烯復(fù)相導(dǎo)電膜2。
圖2為該實(shí)施例所制備的銅-石墨烯復(fù)相導(dǎo)電膜的掃描電鏡圖片??梢钥闯觯谠搶?dǎo)電膜表面,銅與石墨烯結(jié)合緊密,鍍層致密。
實(shí)施例3
實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別在于:步驟2)中的鍍銅液溫度為45℃。
實(shí)施例4
實(shí)施例4與實(shí)施例1的區(qū)別在于:步驟2)中的鍍銅液溫度為55℃,步驟3)中的石墨烯分散液濃度為0.1wt%。
上述實(shí)施例僅用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的銅-石墨烯復(fù)相圖案化導(dǎo)電膜及制備方法,但本發(fā)明并不局限于實(shí)施例,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。