導(dǎo)電油墨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電油墨，且特別涉及一種用于在基材表面形成導(dǎo)電層的導(dǎo)電油 墨。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前常見(jiàn)在基材上形成線路層的方法包括利用噴涂、點(diǎn)膠或者是網(wǎng)版印刷的方 法，將導(dǎo)電材料形成于基材上，之后再經(jīng)過(guò)燒結(jié)的方法以形成線路層于基材上。
[0003] 在燒結(jié)的過(guò)程中，若使用的溫度太低可能會(huì)導(dǎo)致線路層在基材表面的附著力不 佳，而有脫離的情形發(fā)生，造成線路板導(dǎo)電性與可靠性下降。然而，若燒結(jié)的溫度太高，則有 可能會(huì)導(dǎo)致線路層與基材變形，進(jìn)而影響線路板的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種導(dǎo)電油墨，此導(dǎo)電油墨可以提升導(dǎo)電層在基材表面的附著 力。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種導(dǎo)電油墨，包括主體油墨及基材溶劑。主體油墨占導(dǎo)電油 墨的60至95wt%，而基材溶劑占導(dǎo)電油墨的5至40wt%。主體油墨還包括多個(gè)導(dǎo)電顆粒以 及主體溶劑，導(dǎo)電顆粒占主體油墨的70至80wt %，而主體溶劑占主體油墨的20至30wt %。 另外，基材溶劑為溶解基材表面的溶劑。
[0006] 綜上所述，本發(fā)明提供一種導(dǎo)電油墨，用以形成一導(dǎo)電層于基材表面，導(dǎo)電油墨包 括主體油墨及基材溶劑，基材溶劑用以溶解基材表面，使得主體油墨能夠嵌入基材表面，在 燒結(jié)后能夠提升導(dǎo)電層于基材表面的附著力。
[0007] 為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō) 明，但是此等說(shuō)明僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 本發(fā)明提供一種導(dǎo)電油墨，用以在基材表面形成導(dǎo)電層，此導(dǎo)電油墨包括主體油 墨、基材溶劑及商沸點(diǎn)油墨。主體油墨占導(dǎo)電油墨的60至95wt%，基材溶劑占導(dǎo)電油墨的 5至40wt%，高沸點(diǎn)油墨則占導(dǎo)電油墨的5至30wt%。另外，主體油墨還包括導(dǎo)電顆粒及主 體溶劑，導(dǎo)電顆粒占主體油墨的70至80wt %，而主體溶劑則占主體油墨的20至30wt %。
[0009] 在本實(shí)施例中，導(dǎo)電顆粒為銀顆粒，然本發(fā)明不以此為限，在其他實(shí)施例中，導(dǎo)電 顆粒可例如是銅顆?；蛘呤瞧渌麑?dǎo)電材質(zhì)。另外，主體溶劑是選自由多元醇及多元醇醚所 組成的群組中至少一種，基材溶劑是選自由烴類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)、酰胺類(lèi)及酮類(lèi)所組成的群組 中至少一種。高沸點(diǎn)溶劑為沸點(diǎn)大于180°C的溶劑，可選自由多元醇及多元醇醚所組成的 群組中至少一種。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，主體溶劑與高沸點(diǎn)溶劑選用性質(zhì)相近的成 分，以減少使用時(shí)成分析出的機(jī)會(huì)。
[0010] 在實(shí)際使用上，使用者會(huì)先將導(dǎo)電油墨根據(jù)上述比例進(jìn)行混合，并根據(jù)實(shí)際線路 設(shè)計(jì)，以網(wǎng)版印刷、點(diǎn)膠或是噴涂的方式，將導(dǎo)電油墨形成于基材表面。之后，再將涂布有導(dǎo) 電油墨的基材送入烤箱進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完成后，導(dǎo)電層會(huì)形成于基材表面，以制備出電路基 板。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，基材的材質(zhì)可以包括脂肪族烴聚合物樹(shù)脂、聚酰胺、聚酯 或聚丙烯酸酯。
[0011] 詳細(xì)而言，由于基材的材質(zhì)大部分為高分子聚合物，當(dāng)導(dǎo)電油墨形成于基材表面 時(shí)，導(dǎo)電油墨中的基材溶劑會(huì)溶解基材表面，使得基材表面的高分子鏈之間，自由體積、間 距增大，導(dǎo)電油墨中的主體油墨因此更容易嵌入基材表面。當(dāng)經(jīng)過(guò)燒結(jié)后，導(dǎo)電層在基材表 面的附著力會(huì)因此而升高。
[0012] 除此之外，導(dǎo)電油墨中的高沸點(diǎn)溶劑主要是用以降低基材溶劑的揮發(fā)速度。在本 實(shí)施例中，基材溶劑選用沸點(diǎn)較低的成分，以使得導(dǎo)電油墨能夠滲透并擴(kuò)散到基材表面。然 而，低沸點(diǎn)的導(dǎo)電油墨揮發(fā)速度較快，在實(shí)際使用上，若涂布導(dǎo)電油墨的時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)電油 墨可能會(huì)在涂布完成之前即固化，進(jìn)而影響導(dǎo)電油墨涂布的均勻度或者是燒結(jié)完成后，導(dǎo) 電層于基材的附著力。
[0013] 此外，本發(fā)明實(shí)施例是利用印刷、點(diǎn)膠或是噴涂等方式，將導(dǎo)電油墨形成于基材表 面。一般而言，印刷、點(diǎn)膠或是噴涂的輸出裝置，例如是噴頭，開(kāi)口較小，導(dǎo)電油墨也可能會(huì) 因?yàn)橹黧w溶劑及基材溶劑的太快揮發(fā)，而固化堵塞在印刷、點(diǎn)膠或是噴涂的輸出裝置中，影 響涂布的效率。為此，添加高沸點(diǎn)溶劑可以降低基材溶劑的揮發(fā)速度，進(jìn)而減少導(dǎo)電油墨在 涂布的過(guò)程中，固化或者堵塞的機(jī)會(huì)。
[0014] 值得一提的是，由于高沸點(diǎn)溶劑較不容易揮發(fā)，因此添加的量需要進(jìn)行控制，例如 是高沸點(diǎn)溶劑的含量會(huì)小于基材溶劑，以降低燒結(jié)時(shí)導(dǎo)電油墨難以固化的情形。實(shí)際上，高 沸點(diǎn)溶劑可以根據(jù)實(shí)際需求選擇性的添加于導(dǎo)電油墨中，在其他實(shí)施例中，也可以不添加 高沸點(diǎn)溶劑。而當(dāng)在導(dǎo)電油墨沒(méi)有添加高沸點(diǎn)溶劑時(shí)，基材溶劑的較佳比例是占導(dǎo)電油墨 的 8 至 25wt%。
[0015] 需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，將導(dǎo)電油墨涂布在基材表面的涂布時(shí)間大約為10 分鐘。燒結(jié)的溫度大約在80至250°C之間，而較佳的燒結(jié)溫度為100至200°C之間。另外， 較佳的燒結(jié)溫度為1小時(shí)。
[0016] 另外，針對(duì)不同的基材材質(zhì)可以使用相對(duì)應(yīng)的基材溶劑，來(lái)實(shí)現(xiàn)較好的溶解效果。 舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)所述基材的材質(zhì)為脂肪族烴聚合物樹(shù)脂時(shí)，基材溶劑是選自由芳香烴、鹵代烴 及酯類(lèi)所組成的群組中至少一種。當(dāng)基材的材質(zhì)為聚酰胺時(shí)，基材溶劑是選自由酚類(lèi)及酰 胺類(lèi)所組成的群組中至少一種。當(dāng)基材的材質(zhì)為聚酯時(shí)，基材溶劑是選自由酚類(lèi)、鹵代烴及 酰胺類(lèi)所組成的群組中至少一種。另外，當(dāng)所述基材的材質(zhì)為聚丙烯酸酯時(shí)，基材溶劑是選 自由芳香烴、酮類(lèi)、酯類(lèi)及鹵代烴所組成的群組中至少一種?；牟馁|(zhì)與相對(duì)應(yīng)的基材溶劑 列于以下表1 :
[0017] 表 1
[0018]
[0019] 接下來(lái)，將介紹利用上述基材溶劑、主體油墨及高沸點(diǎn)溶劑配置成導(dǎo)電油墨，并涂布 在基材上，以介紹本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的組成比例以及實(shí)驗(yàn)流程。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 在實(shí)施例1的導(dǎo)電油墨中，導(dǎo)電顆粒選用銀顆粒，主體溶劑選用丙二醇甲醚，基材 溶劑選用二甲苯，而高沸點(diǎn)溶劑選用二乙二醇甲醚。另外，銀顆粒占主體油墨的75wt%， 占導(dǎo)電油墨的66wt %?；娜軇┱紝?dǎo)電油墨的15wt %，而1?沸點(diǎn)溶劑則是占導(dǎo)電油墨的 10wt %。
[0022] 在將上述成分混合均勻制備成導(dǎo)電油墨后，會(huì)利用印刷的方式，將導(dǎo)電油墨涂布 在含有50wt%玻璃纖維的聚碳酸酯基材上。涂布時(shí)間約為10分鐘，燒結(jié)時(shí)間為1小時(shí)，燒 結(jié)溫度為120°C。燒結(jié)完成后，導(dǎo)電油墨會(huì)在基材表面形成導(dǎo)電層，以制備出電路基板。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] 在實(shí)施例2的導(dǎo)電油墨中，導(dǎo)電顆粒選用銀顆粒，主體溶劑選用丙二醇甲醚，基材 溶劑選用二甲基甲酰胺，而高沸點(diǎn)溶劑選用乙二醇。另外，銀顆粒占主體油墨的75wt%， 占導(dǎo)電油墨的66wt %?；娜軇┱紝?dǎo)電油墨的13wt %，而1?沸點(diǎn)溶劑則是占導(dǎo)電油墨的 12wt %。
[0025] 在將上述成分混合均勻制備成導(dǎo)電油墨后，會(huì)利用印刷的方式，將導(dǎo)電油墨涂布 在聚酰胺樹(shù)脂基材上。涂布時(shí)間約為10分鐘，燒結(jié)時(shí)間為1小時(shí)，燒結(jié)溫度為190°c。燒結(jié) 完成后，導(dǎo)電油墨會(huì)在基材表面形成導(dǎo)電層，以制備出電路基板。
[0026] 實(shí)施例3
[0027] 在實(shí)施例3的導(dǎo)電油墨中，導(dǎo)電顆粒選用銀顆粒，主體溶劑選用丙二醇甲醚，基材 溶劑選用甲基異丁基甲酮，而高沸點(diǎn)溶劑選用乙二醇。另外，銀顆粒占主體油墨的75wt%， 占導(dǎo)電油墨的66wt%?；娜軇┱紝?dǎo)電油墨的17wt%，而1?沸點(diǎn)溶劑則是占導(dǎo)電油墨的 13wt %。
[0028] 在將上述成分混合均勻制備成導(dǎo)電油墨后，會(huì)利用印刷的方式，將導(dǎo)電油墨涂布 在聚甲基丙烯酸甲酯基材上。涂布時(shí)間約為10分鐘，燒結(jié)時(shí)間為1小時(shí)，燒結(jié)溫度為120°c。 燒結(jié)完成后，導(dǎo)電油墨會(huì)在基材表面形成導(dǎo)電層，以制備出電路基板。
[0029] 對(duì)比例1
[0030] 在對(duì)比例1的導(dǎo)電油墨中，導(dǎo)電顆粒選用納米銀顆粒，納米銀顆粒會(huì)由聚乙烯吡 咯烷酮樹(shù)脂進(jìn)行包覆，以避免納米銀團(tuán)聚，而溶劑選用丙二醇甲醚。另外，納米銀顆粒占導(dǎo) 電油墨的20至40wt%，聚乙烯吡咯烷酮樹(shù)脂含量為納米銀的1至5%，溶劑占導(dǎo)電油墨的 60 至 80wt%。
[0031] 在將上述成分混合均勻制備成導(dǎo)電油墨后，會(huì)利用印刷的方式，將導(dǎo)電油墨涂布 在聚碳酸酯基材上。涂布時(shí)間約為10分鐘