一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，包括玻璃基板，所述玻璃基板的表面設(shè)有由印刷于玻璃基板空氣面的導(dǎo)電漿料在烘烤、加熱和冷卻后與玻璃基板表面熔融的導(dǎo)電線(xiàn)路，所述玻璃基板的表面與導(dǎo)電線(xiàn)路的上表面平齊。本實(shí)用新型的一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板中玻璃基板與導(dǎo)電線(xiàn)路之間為熔融關(guān)系，聯(lián)系緊密，且玻璃基板的表面與導(dǎo)電線(xiàn)路上表面平齊，整個(gè)高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的表面平滑，導(dǎo)電線(xiàn)路不易損壞，導(dǎo)通能力強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，屬于電子器件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電子產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民支柱行業(yè)，近年來(lái)的發(fā)展日新月異，特別是以輕、薄、短、小為發(fā)展趨勢(shì)的終端產(chǎn)品，對(duì)其基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)一一印制線(xiàn)路板行業(yè)，提出了高密度、小體積、高導(dǎo)電性等更高要求。線(xiàn)路板技術(shù)在這種背景下迅速發(fā)展壯大，而各個(gè)弱電領(lǐng)域的行業(yè)，如電腦及周邊輔助系統(tǒng)、醫(yī)療器械、手機(jī)、數(shù)碼(攝)像機(jī)、通訊器材、精密儀器、航空航天等，都對(duì)印制線(xiàn)路板的工藝及品質(zhì)提出了許多具體而明確的技術(shù)規(guī)范。
[0003]傳統(tǒng)的玻璃基電路板利用鍍膜蝕刻工藝或低溫銀漿工藝制作。鍍膜蝕刻工藝是在玻璃板表面鍍一層導(dǎo)電漿，用蝕刻法制作電路，這種玻璃基電路板的電子線(xiàn)路通過(guò)粘合劑與玻璃板結(jié)合，由于玻璃分子除了與氟元素以外的任何元素都無(wú)法發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以這種鍍膜工藝基本是一種噴涂工藝，是混合了導(dǎo)電金屬顆粒的有機(jī)材料粘接過(guò)程，粘合劑使導(dǎo)電漿的純度下降，使導(dǎo)電能力非常差，最好的材料也只有I X10—4Ω，難以焊接電子元件，也很難實(shí)現(xiàn)功能電路。而低溫銀漿工藝是在玻璃板表面絲印低溫銀漿電路，通過(guò)在200°c以?xún)?nèi)的烘烤固化方法實(shí)現(xiàn)，此方法由于銀漿中還含有大量的有機(jī)粘接材料而無(wú)法達(dá)到高導(dǎo)能力，其導(dǎo)電能力只能達(dá)到3X10—5 Ω，電子元件依然難以焊接，附著力差。上述傳統(tǒng)玻璃基電路板由于其工藝限制，所制成的玻璃基電路板中，玻璃板和導(dǎo)電線(xiàn)路之間聯(lián)系不緊密，導(dǎo)電線(xiàn)路浮于玻璃板表面，整個(gè)玻璃基電路板的表面不平滑，導(dǎo)電線(xiàn)路易損壞脫落，最終導(dǎo)致導(dǎo)通能力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，玻璃基板與導(dǎo)電線(xiàn)路之間為熔融關(guān)系，聯(lián)系緊密，且玻璃基板的表面與導(dǎo)電線(xiàn)路上表面平齊，整個(gè)高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的表面平滑，導(dǎo)電線(xiàn)路不易損壞，導(dǎo)通能力強(qiáng)。
[0005]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供了一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，包括玻璃基板，所述玻璃基板的表面設(shè)有由印刷于玻璃基板空氣面的導(dǎo)電漿料在烘烤、加熱和冷卻后與玻璃基板表面熔融的導(dǎo)電線(xiàn)路，所述導(dǎo)電線(xiàn)路為石墨烯層，或者為由表層的石墨烯層和底層的與玻璃基板熔融的金屬層構(gòu)成的導(dǎo)電層，且石墨烯層與金屬層之間的接觸面相互熔融。
[0006]所述玻璃基板的表面與導(dǎo)電線(xiàn)路的上表面平齊。
[0007]所述玻璃基板為鋼化玻璃基板。
[0008]所述導(dǎo)電線(xiàn)路表面除去待焊接元件的焊盤(pán)以外的部分覆蓋有PCB有機(jī)阻焊漆。
[0009]所述導(dǎo)電漿料由質(zhì)量比為65?75:3:5?10:10?20:1?3的導(dǎo)電粉、低溫玻璃粉、乙基纖維素、松油醇以及順丁烯二酸二丁酯組成，其中導(dǎo)電粉為石墨烯粉或者金屬粉與石墨烯粉的混合物;若導(dǎo)電粉為金屬粉與石墨烯粉的混合物，則石墨烯粉占導(dǎo)電漿料的質(zhì)量百分比為2%。?5 %。
[0010]所述玻璃基板的表面設(shè)有由印刷于鋼化玻璃基板空氣面的導(dǎo)電漿料在120?150°C的溫度下烘烤100?200秒后、再置于550?600 °C溫度環(huán)境中300?360秒、然后置于710?730°C溫度環(huán)境中維持120?220秒、最后冷卻后與鋼化玻璃基板表面熔融的導(dǎo)電線(xiàn)路。
[0011 ]本實(shí)用新型基于其技術(shù)方案所具有的有益效果在于:
[0012](I)本實(shí)用新型的玻璃基板與導(dǎo)電線(xiàn)路之間為熔融關(guān)系，聯(lián)系緊密，具有超導(dǎo)電能力，導(dǎo)電阻抗低于5X 10—8Ω ；
[0013](2)本實(shí)用新型的玻璃基板與導(dǎo)電線(xiàn)路之間為熔融關(guān)系，無(wú)介質(zhì)結(jié)合，使電路層在大功率應(yīng)用時(shí)具有良好的導(dǎo)熱能力，并且電路層與玻璃基板分子緊密熔合，可進(jìn)行SMD電子元件貼片且元件不易剝落；
[0014](3)本實(shí)用新型的導(dǎo)電漿料中石墨烯雖然含量少，僅占導(dǎo)電漿料的質(zhì)量百分比為2%。?5%，但其分子排列極其致密，質(zhì)量輕，能夠浮于金屬分子表面，由于其比金屬耐磨且導(dǎo)電率高，因此最終形成的導(dǎo)電線(xiàn)路仍能保證其高導(dǎo)通率;石墨烯幾乎是完全透明的，所以制作出來(lái)的玻璃基電路板能保證高透光率，透光率超過(guò)90% ;
[0015](4)本實(shí)用新型的玻璃基板的表面與導(dǎo)電線(xiàn)路上表面平齊，整個(gè)高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的表面平滑，導(dǎo)電線(xiàn)路不易損壞；
[0016](5)本實(shí)用新型的導(dǎo)電線(xiàn)路可二次覆蓋有PCB有機(jī)阻焊漆，其將導(dǎo)電線(xiàn)路上待焊接元件的焊盤(pán)留出，可以對(duì)電路層進(jìn)行保護(hù)，防止導(dǎo)電線(xiàn)路表面氧化，維持超導(dǎo)電能力。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1的AA向剖視圖。
[0019]圖3是覆蓋有PCB有機(jī)阻焊漆的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的剖視圖。
[0020]圖中:1-玻璃基板，2-導(dǎo)電線(xiàn)路，3-焊盤(pán)，4-PCB有機(jī)阻焊漆，5-石墨烯層，6-金屬層。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型提供了一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，包括玻璃基板I，所述玻璃基板的表面設(shè)有由印刷于玻璃基板空氣面的導(dǎo)電漿料在烘烤、加熱和冷卻后與玻璃基板表面熔融的導(dǎo)電線(xiàn)路2，所述導(dǎo)電線(xiàn)路2為石墨烯層，或者為由表層的石墨烯層5和底層的與玻璃基板熔融的金屬層6構(gòu)成的導(dǎo)電層，且石墨烯層5與金屬層6之間的接觸面相互熔融，所述玻璃基板I的表面與導(dǎo)電線(xiàn)路2的上表面平齊。
[0023]所述導(dǎo)電漿料由質(zhì)量比為65?75:3:5?10:10?20:1?3的導(dǎo)電粉、低溫玻璃粉、乙基纖維素、松油醇以及順丁烯二酸二丁酯組成，其中導(dǎo)電粉為石墨烯粉或者金屬粉與石墨烯粉的混合物;若導(dǎo)電粉為金屬粉與石墨烯粉的混合物，則石墨烯粉占導(dǎo)電漿料的質(zhì)量百分比為2%。?5%;
[0024]所述玻璃基板的表面設(shè)有由印刷于鋼化玻璃基板空氣面的導(dǎo)電漿料在120?150°C的溫度下烘烤100?200秒后、再置于550?600 °C溫度環(huán)境中300?360秒、然后置于710?730°C溫度環(huán)境中維持120?220秒、最后冷卻后與鋼化玻璃基板表面熔融的導(dǎo)電線(xiàn)路。
[0025]所述玻璃基板為鋼化玻璃基板。
[0026]參照?qǐng)D3，所述導(dǎo)電線(xiàn)路表面除去待焊接元件的焊盤(pán)3以外的部分可以覆蓋有PCB有機(jī)阻焊漆4。
[0027]本實(shí)用新型的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板制作工藝如下:
[0028](I)將導(dǎo)電漿料印刷在玻璃板的空氣面;所述導(dǎo)電漿料由質(zhì)量比為65?75:3:5?10:10?20:1?3的導(dǎo)電粉、低溫玻璃粉、乙基纖維素、松油醇以及順丁烯二酸二丁酯組成，其中導(dǎo)電粉為石墨烯粉或者金屬粉與石墨烯粉的混合物;若導(dǎo)電粉為金屬粉與石墨烯粉的混合物，則石墨烯粉占導(dǎo)電漿料的質(zhì)量百分比為2%。?5% ;
[0029](2)將覆蓋有導(dǎo)電漿料的玻璃基板在120?150°C的溫度下烘烤100?200秒；
[0030](3)將玻璃板置于550?600°C溫度環(huán)境中300?360秒，然后置于710?730°C溫度環(huán)境中維持120?220秒，最后迅速冷卻至常溫，則此時(shí)導(dǎo)電漿料形成導(dǎo)電線(xiàn)路分布于玻璃板的表面且與玻璃板恪融，導(dǎo)電線(xiàn)路成為玻璃板的一部分；
[0031](4)利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將無(wú)色PCB有機(jī)阻焊漆在電路層上進(jìn)行二次覆蓋，使電路層中除去待焊接元件的焊盤(pán)以外的部分全部被PCB有機(jī)阻焊漆覆蓋。
[0032]其中，導(dǎo)電漿料經(jīng)過(guò)特殊配比，其中導(dǎo)電漿料與玻璃基板經(jīng)過(guò)步驟(2)的烘烤和步驟(3)的熔融過(guò)程中，玻璃在500°C時(shí)開(kāi)始軟化，550°C時(shí)玻璃表面分子已開(kāi)始處于活躍狀態(tài)，此時(shí)導(dǎo)電漿料中的松油醇及順丁烯二酸二丁酯都在高溫下?lián)]發(fā)，低溫玻璃粉已經(jīng)融化并帶著導(dǎo)電粉與玻璃表面處于活躍狀態(tài)的玻璃分子進(jìn)行熔合一一這一過(guò)程中溫度低于550°C則玻璃分子還不活躍，若高于600°C則玻璃板易炸裂一一通過(guò)五六分鐘左右的熔合后進(jìn)入720°C左右高溫熔合，此時(shí)導(dǎo)電粉分子也開(kāi)始活躍，并與更加活躍的玻璃分子進(jìn)行深入熔合，此過(guò)程需2至4分鐘完成一一這一階段中溫度不宜低于710°C或高于730°C以防止最終玻璃變形過(guò)度——此時(shí)玻璃表面已與導(dǎo)電粉的分子充分熔合成為一體，這種熔合是分子級(jí)的，與傳統(tǒng)工藝中利用粘合劑相比具有更強(qiáng)的結(jié)合力，并且玻璃表面與電路層表面能夠成為一個(gè)整體，使整個(gè)玻璃基電路板光滑，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合。
[0033]步驟(3)熔合過(guò)程中進(jìn)行鋼化，玻璃在高溫時(shí)迅速冷卻能夠使玻璃鋼化，快速冷卻使融合在一起的導(dǎo)電粉與玻璃分子產(chǎn)生負(fù)張力而結(jié)合更加牢固，鋼化的過(guò)程可使有隱傷的玻璃破裂，使優(yōu)質(zhì)的玻璃完好，提高成品的品質(zhì)，同時(shí)讓玻璃基電路板更結(jié)實(shí)。
[0034]導(dǎo)電漿料中的金屬顆粒可以加工打磨為球形、立方體或不規(guī)則多面體，其中加工為立方體后顆粒排列整齊，尤其有利于導(dǎo)電性;導(dǎo)電漿料中的石墨烯雖然含量少，僅占導(dǎo)電楽料的質(zhì)量百分比為2%。?5%，但其分子排列極其致密，質(zhì)量輕，能夠浮于金屬分子表面，由于其比金屬耐磨且導(dǎo)電率高，因此最終形成的導(dǎo)電線(xiàn)路仍能保證其高導(dǎo)通率;石墨烯幾乎是完全透明的，所以制作出來(lái)的玻璃基電路板能保證高透光率。
[0035]二次覆蓋可以對(duì)電路層進(jìn)行保護(hù)，防止金屬表面氧化;傳統(tǒng)的工藝都是材料表面的覆蓋工藝，或粘接工藝(包括燒結(jié)、鍍膜等)，二次覆蓋使材料與材料結(jié)合，分子間互相滲透，因此實(shí)現(xiàn)了兩種材料無(wú)法剝落，結(jié)合牢固，二次覆蓋后整個(gè)玻璃基電路板的表面仍然為一個(gè)平滑表面，預(yù)留的焊盤(pán)可以用于后期焊接電子元件。
[0036]制成的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板透光率超過(guò)90%，具有超導(dǎo)電能力，導(dǎo)電阻抗低于5 X I O—8 Ω，制成的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板中導(dǎo)電線(xiàn)路和玻璃板無(wú)介質(zhì)結(jié)合，使電路層在大功率應(yīng)用時(shí)具有良好的導(dǎo)熱能力，并且電路層與玻璃基板分子緊密熔合，可進(jìn)行SMD電子元件貼片且元件不易剝落。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，包括玻璃基板，其特征在于:所述玻璃基板的表面設(shè)有由印刷于玻璃基板空氣面的導(dǎo)電漿料在烘烤、加熱和冷卻后與玻璃基板表面熔融的導(dǎo)電線(xiàn)路，所述導(dǎo)電線(xiàn)路為石墨烯層，或者為由表層的石墨烯層和底層的與玻璃基板熔融的金屬層構(gòu)成的導(dǎo)電層，且石墨烯層與金屬層之間的接觸面相互熔融。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，其特征在于:所述玻璃基板的表面與導(dǎo)電線(xiàn)路的上表面平齊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，其特征在于:所述玻璃基板為鋼化玻璃基板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，其特征在于:所述導(dǎo)電線(xiàn)路表面除去待焊接元件的焊盤(pán)以外的部分覆蓋有PCB有機(jī)阻焊漆。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，其特征在于:所述玻璃基板的表面設(shè)有由印刷于鋼化玻璃基板空氣面的導(dǎo)電漿料在120?150 °C的溫度下烘烤100?200秒后、再置于550?600 °C溫度環(huán)境中300?360秒、然后置于710?730 °C溫度環(huán)境中維持120?220秒、最后冷卻后與鋼化玻璃基板表面熔融的導(dǎo)電線(xiàn)路。
【文檔編號(hào)】H05K1/09GK205430773SQ201620109484
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日
【發(fā)明人】尤曉江
【申請(qǐng)人】武漢華尚綠能科技股份有限公司