專利名稱：導(dǎo)電線路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨印刷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及導(dǎo)電線路的制作方法。
背景技術(shù)：
利用噴墨打印技術(shù)制作導(dǎo)電線路在近年來受到了廣泛關(guān)注，此方法只需將所需打 印線路直接由計(jì)算機(jī)給出，再通過控制器控制噴墨印刷系統(tǒng)的噴嘴，將油墨顆粒由噴嘴噴 出并逐點(diǎn)地形成打印線路，制作打印線路能夠精確控制線路的位置及寬度，該方法屬非接 觸式數(shù)碼圖案制程，可減少不同印刷材料間相互污染。相比于傳統(tǒng)的線路制作方法，具有制 作流程更加簡(jiǎn)化、便宜及低污染的優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)參見文獻(xiàn)Murata， K. ;Matsumoto， J. ;Tezuka， A. ;0yama， K. ;Matsuba， Y. ;Yokoyama， H. ;S卯er fine wiring by inkjet printing Oct.27-29,2004 Page(s) :24-25。 現(xiàn)有技術(shù)中報(bào)道了一種采用噴墨打印含有可溶性銀鹽的墨水制造導(dǎo)電線路的方 法。該方法是將可溶性銀離子溶液制成可噴墨打印的墨水，在基材表面打印出含有銀離子 線路，然后在該線路表面打印含有還原劑如甲醛的墨水，通過氧化還原反應(yīng)將銀離子還原 成為金屬銀，從而賦予線路以導(dǎo)電性。上述方法原理上比較簡(jiǎn)單，但實(shí)際操作并不容易，如 需要大量的實(shí)驗(yàn)以配制氧化劑墨水和還原劑墨水；制作線路需要在基材表面同一位置反復(fù) 打印，這樣存在打印機(jī)的準(zhǔn)確定位問題；另外，所形成的銀線路在實(shí)際使用的過程中還存在 銀離子遷移，導(dǎo)致線路的可靠度下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，有必要提供一種油墨利用該油墨制作導(dǎo)電線路的方法，以避免在基材表面
的同一位置反復(fù)打印，使得制作的導(dǎo)電線路準(zhǔn)確定位，并能夠提升線路的可靠度。 以下將以實(shí)施例說明一種導(dǎo)電線路的制作方法。 —種導(dǎo)電線路的制作方法，其包括以下步驟將包括銀鹽溶液的油墨通過噴墨打 印方式在基板表面形成打印線路；加熱所述打印線路，以使所述打印線路中銀鹽溶液的銀 離子還原為銀粒子，從而獲得預(yù)制線路；在所述預(yù)制線路的表面鍍覆金屬，以形成導(dǎo)電線 路。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，該導(dǎo)電線路的制作方法不要采用分別打印油墨和還原劑將油墨 中銀鹽中的銀離子還原為銀粒子，簡(jiǎn)化了線路制作的工藝。


圖1是本技術(shù)方案實(shí)施例提供的基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中基板形成打印線路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1中基板形成預(yù)制線路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1中基板形成導(dǎo)電線路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案實(shí)施例提供的一種油墨及利用該油墨制 作導(dǎo)電線路方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本實(shí)施例提供的一種導(dǎo)電線路的制作方法，包括以下步驟 第一步，請(qǐng)參閱圖1及圖2，將含有銀鹽溶液的油墨通過噴墨打印的方式印刷在基 板100表面以形成打印線路200。 如圖1所示，本實(shí)施例中，基板100為電路板制作過程中需要進(jìn)行線路制作的板 材，根據(jù)所要制作的電路板的結(jié)構(gòu)可以選擇不同結(jié)構(gòu)、材料的基板100。例如，當(dāng)待制作的電 路板為單層板時(shí)，所述基板100包括一層樹脂層；當(dāng)待制作的電路板為多層電路板時(shí)，所述 基板100包括多層導(dǎo)電層和多層絕緣層。本實(shí)施例中，基板100為需要制作單面線路的單 層板。該基板100具有用于形成導(dǎo)電線路的表面110。當(dāng)然，該基板100也可用于制作雙面 板，只要在基板100兩個(gè)相對(duì)表面上均形成線路圖形即可。 在基板100形成打印線路200之前，可通過清洗、微蝕等方法對(duì)基板110進(jìn)行表面 處理，以除去附著于表面110的污物、氧化物、油脂等，從而增加打印線路200與基板100表 面110的結(jié)合強(qiáng)度。 如圖2所示，分別在基板100的表面110通過噴墨印刷方式形成打印線路200。具 體地，噴墨打印系統(tǒng)在控制器的控制下根據(jù)所需制作的導(dǎo)電線路的圖形，將所述油墨自噴 嘴逐點(diǎn)噴灑到表面IIO，使沉積在表面110的油墨形成打印線路200。該油墨形成的打印線 路200與所需制作的導(dǎo)電線路的圖形相同。 本實(shí)施例中，采用的油墨為銀鹽溶液，其包括銀鹽和溶劑。該銀鹽可以為硝酸銀、 硫酸銀、碳酸銀或其他可溶性銀的有機(jī)鹽，如醋酸銀、檸檬酸銀等。所述油墨中銀鹽的摩爾 濃度可以為O. lmol/L至3mol/L。所述溶劑可以為水，也可以為水和水溶性有機(jī)溶劑的混合 物，所述水溶性有機(jī)溶劑可以為乙醇、乙二醇醚或丙二醇等。在油墨的制備過程中還可向該 油墨中加入表面活性劑、連接料、保濕劑、黏度調(diào)節(jié)劑或其它助劑，用以調(diào)節(jié)油墨的表面張 力、粘度等性能，從而提高油墨與待打印或印刷物體表面的結(jié)合力。表面活性劑可為兩性表 面活性劑，其可以為1-羥乙基-1羧甲基-烷基咪唑啉，所述兩性表面活性劑的質(zhì)量百分比 含量O. 1%至5%。所述連接料具有還原性，用于在加熱狀態(tài)下還原銀鹽溶液中的銀離子， 其可為聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇等水溶性聚合物或其他水溶性樹脂。優(yōu)選地，所述連 接料的質(zhì)量百分比含量為O. 1%至30%。當(dāng)連接料的含量過高時(shí)，其會(huì)將油墨中由銀離子 轉(zhuǎn)化的銀粒子包裹起來，無法實(shí)現(xiàn)銀粒子在后續(xù)鍍覆工藝中的導(dǎo)電作用，還會(huì)使得油墨黏 度大而無法進(jìn)行打印。連接料的濃度較低時(shí)，油墨中銀離子不能充分轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的銀粒子則 無法有效的附著于基板的表面。因此，連接料的質(zhì)量百分含量不能過高也不能過低。所述 保濕劑為乙二醇醚或丙三醇等，保濕劑的質(zhì)量百分含量為0. 1%至80%。黏度調(diào)節(jié)劑質(zhì)量 百分含量為0. 1%至10%，其可以為甲基纖維素或聚乙烯吡咯烷酮等。
第二步請(qǐng)一并參閱圖2及圖3，加熱基板100，使所述打印線路200中的銀鹽中的 銀離子還原為金屬銀粒子，從而將打印線路200轉(zhuǎn)變成預(yù)制線路300。 通過加熱基板100，使表面110上打印線路200的銀鹽中的銀離子與油墨中具有還 原性的連接料發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而使銀離子以銀的單質(zhì)形式析出。并且通過使打印線 路200中的油墨的其他成分固化，將析出的銀單質(zhì)粘附于基板100的表面IIO，從而在表面110上形成含有銀單質(zhì)的預(yù)制線路300。 所述加熱過程可以采用烘箱烘烤等方式實(shí)現(xiàn)，加熱的溫度應(yīng)在50攝氏度至250攝 氏度之間，優(yōu)選為50攝氏度至100攝氏度，以不損傷基板100。加熱的時(shí)間應(yīng)大于3分鐘。 烘烤基板100后，即可從烘箱取出基材100，并對(duì)基材100進(jìn)行水洗烘干。實(shí)際操作中，可以 根據(jù)實(shí)際情況的需要，對(duì)加熱的溫度和時(shí)間進(jìn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)以使得銀鹽中有足夠的銀離子轉(zhuǎn) 化為銀單質(zhì)，以便在后續(xù)制程中形成連續(xù)的電路。另外，當(dāng)基板100的材質(zhì)為有機(jī)材料，如 聚酰亞胺、聚酯等，加熱溫度過高會(huì)促進(jìn)其老化，對(duì)于上述材質(zhì)制成的基板100，加熱溫度不 能高于基板100的材料的相轉(zhuǎn)化溫度。 第三步請(qǐng)參閱圖4，在預(yù)制線路300的表面鍍覆金屬，以形成導(dǎo)電線路500。
預(yù)制線路300由打印線路200中的水溶性銀鹽中的銀離子轉(zhuǎn)化的銀粒子組成，由 于上述的銀粒子之間可能存在連續(xù)性較差的問題，使整個(gè)預(yù)制線路300可能無法達(dá)到良好 的電性導(dǎo)通。 因此，如圖4所示，在預(yù)制線路300的表面經(jīng)過電鍍或化學(xué)鍍的方法鍍覆金屬層 400，從而形成連續(xù)的導(dǎo)電線路500。所述鍍覆金屬可以為銅、鎳或銀等。
本實(shí)施例中，對(duì)包括金屬銀粒子的預(yù)制線路300進(jìn)行化學(xué)鍍銅，從而在基板100的 表面110形成導(dǎo)電線路500。具體地，將形成預(yù)制線路300的基板100置于化學(xué)鍍銅溶液中， 在50攝氏度的溫度下進(jìn)行化學(xué)鍍銅1. 5分鐘，即可使預(yù)制線路300形成完全電導(dǎo)通的導(dǎo)電 線路500。該化學(xué)鍍銅溶液可以包括銅化合物、還原劑與絡(luò)合劑。銅化合物可為硫酸銅、氯 化銅等；還原劑可為甲醛、乙醛酸等；絡(luò)合劑可為乙烯二胺四乙酸二鈉鹽、酒石酸鉀鈉等絡(luò) 合物。當(dāng)然，還可在化學(xué)鍍銅溶液中加入穩(wěn)定劑、光亮劑等，以滿足化學(xué)鍍的需要。具體地， 該化學(xué)鍍銅溶液的組分為硫酸銅10g/L、酒石酸鉀鈉22g/L、乙烯二胺四乙酸二鈉鹽50g/ L、甲醛15mL/L及甲醇10mL/L。其中，固體采用質(zhì)量體積比，即，單位體積溶液中含該固體的 質(zhì)量，單位g/L ;液體采用體積體積比，即，單位體積溶液中含該液體的體積，單位mL/L。
由此完成基板100的表面110具有較高導(dǎo)電性及均勻性的導(dǎo)電線路500的制作， 以供后續(xù)加工使用。該制作方法采用含有水溶性銀鹽的油墨，其在常溫避光的狀態(tài)下可以 穩(wěn)定存在，這樣避免了分別配制氧化性油墨和還原性油墨再分別進(jìn)行打印的問題，在保證 了線路質(zhì)量的情況下，簡(jiǎn)化了線路制作的工藝。本制作方法中的油墨的主要成分易溶于水， 不必考慮分散穩(wěn)定的問題。本方法中不要要采用還原劑對(duì)銀離子進(jìn)行還原，采用加熱的方 式將銀離子還原為銀粒子，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，而且方便進(jìn)行控制。此外，鍍覆金屬提高了線路 的導(dǎo)電性，并對(duì)銀線路進(jìn)行了保護(hù)，避免了銀離子遷移的問題。 可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做 出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求
一種導(dǎo)電線路的制作方法，其包括以下步驟將包括銀鹽溶液的油墨通過噴墨打印方式在基板表面形成打印線路；加熱所述打印線路，以使所述打印線路中銀鹽溶液的銀離子還原為銀粒子，從而獲得預(yù)制線路；在所述預(yù)制線路的表面鍍覆金屬，以形成導(dǎo)電線路。
2. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述油墨中銀鹽的濃度為 0.lmol/L至3mol/L。
3. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述銀鹽為硝酸銀、硫酸 銀、醋酸銀或擰檬酸銀。
4. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述銀鹽溶液的溶劑為水， 或者為水與水溶性有機(jī)溶劑的混合物。
5. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述油墨進(jìn)一步包括連接 料，所述連接料用于在加熱狀態(tài)下還原銀鹽溶液中的銀離子。
6. 如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述連接料為聚乙烯基吡 咯烷酮或聚乙烯醇。
7. 如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述連接料的質(zhì)量百分含 量為0. 1%至30%。
8. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述油墨還包括保濕劑、黏 度調(diào)節(jié)劑及兩性表面活性劑，所述保濕劑為乙二醇醚或丙三醇，所述黏度調(diào)解劑為甲基纖 維素或聚乙烯吡咯烷酮所述表面活性劑為1-羥乙基-1羧甲基_烷基咪唑啉。
9. 如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電線路的制作方法，其特征在于，所述保濕劑的質(zhì)量百分含 量為O. 1%至80%，所述黏度調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量百分含量為0. 1%至30%，表面活性劑的質(zhì)量百 分含量為0. 1%至5%。
10. 如權(quán)利要求1所述的制作導(dǎo)電線路的方法，其特征在于，所述加熱所述打印線路的 溫度為50攝氏度至250攝氏度。
11. 如權(quán)利要求1所述的制作導(dǎo)電線路的方法，其特征在于，所述加熱所述打印線路的 溫度為50攝氏度至100攝氏度。
12. 如權(quán)利要求1所述的制作導(dǎo)電線路的方法，其特征在于，加熱所述打印線路的加熱 時(shí)間大于3分鐘。
13. 如權(quán)利要求1所述的制作導(dǎo)電線路的方法，其特征在于，所述鍍覆金屬為銅、鎳或銀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電線路的制作方法，其包括以下步驟將包括銀鹽溶液的油墨通過噴墨打印方式在基板表面形成打印線路；加熱所述打印線路，以使所述打印線路中銀鹽溶液的銀離子還原為銀粒子，從而獲得預(yù)制線路；在所述預(yù)制線路的表面鍍覆金屬，以形成導(dǎo)電線路。采用上述方法，可以避免采用還原劑，簡(jiǎn)化了導(dǎo)電線路的制作工藝。
文檔編號(hào)H05K3/12GK101754585SQ20081030577
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者林承賢, 白耀文 申請(qǐng)人:富葵精密組件(深圳)有限公司;鴻勝科技股份有限公司