專利名稱：基材表面的銅膜、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基材表面金屬膜的制備方法，尤其涉及銅金屬在基材表面覆膜特別是圖案化膜的制備方法。
背景技術(shù)：
光聚合技術(shù)是目前制備芯片、線路板、液晶板的關(guān)鍵技術(shù)且有不可取代性，傳統(tǒng)印制線路板的工藝是先在覆銅板上用光固化成型膠通過掩膜曝光顯影制備圖案，然后刻蝕制備銅質(zhì)線路，在此過程中需要涂布、曝光、顯影、刻蝕等多個(gè)步驟，并產(chǎn)生大量的溶劑排放及污染液，且制備過程復(fù)雜，制備周期長(zhǎng)，投資大。隨著社會(huì)的進(jìn)步和電子科技信息的發(fā)展，突破傳統(tǒng)線路板的印制技術(shù)，尋找簡(jiǎn)便快捷環(huán)境友好的新技術(shù)是該行業(yè)的一項(xiàng)核心問題。金屬銅具有良好的導(dǎo)電性，且價(jià)格低，因而在線路板中應(yīng)用非常普遍。開發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、性能穩(wěn)定的銅膜制備方法，是社會(huì)發(fā)展的需求并且具有顯著的經(jīng)濟(jì)意義與市場(chǎng)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基材表面的銅膜、其制備方法及應(yīng)用，此技術(shù)制作工藝簡(jiǎn)單，環(huán)境友好，可替代傳統(tǒng)的線路板印制技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種基材表面金屬銅膜的制備方法，包括如下步驟
(1)將銅鹽和助劑加入溶劑中，使其完全溶解；
(2)在避光條件下，將光引發(fā)劑加入步驟(I)所得溶液中，混合均勻，然后將此反應(yīng)溶液注入容器中，使透光基材與反應(yīng)溶液相接觸；
(3)用與光引發(fā)劑吸收波長(zhǎng)相適應(yīng)的面光源照射透光基材，促使反應(yīng)進(jìn)行從而生成金屬銅粒子，所述金屬銅粒子附著于基材表面；
(4)將表面附有金屬銅粒子的基材在熱壓機(jī)上隔氧熱壓。上述制備方法的步驟(2)中，可以在透光基材外表面(即不與反應(yīng)溶液接觸的表面)附一層圖案遮光膜，然后經(jīng)過步驟(3)和(4)，可在基材表面得到與遮光膜空位對(duì)應(yīng)的圖案化的銅膜。優(yōu)選步驟(3)在密閉條件下進(jìn)行，由此制得的銅膜純度更高，具有更好的導(dǎo)電性。上述制備方法中，所述銅鹽為無機(jī)鹽、有機(jī)鹽和絡(luò)合鹽中的一種或多種的組合，優(yōu)選氯化銅、硫酸銅、硝酸銅、溴化銅、高氯酸銅、乙酸銅、甲酸銅、硬脂酸銅和亞油酸銅；銅的絡(luò)合鹽通式為Cu (R) n2+，其中R為含氮化合物、羰基化合物、磺酸基化合物或檸檬酸化合物。所述助劑是可以和銅鹽形成絡(luò)合物的化合物，其作用主要在于促進(jìn)銅鹽的溶解。
優(yōu)選地，助劑的化學(xué)通式為=N(R)n，其中R為烷基，η為1-3;
權(quán)利要求
1.一種基材表面金屬銅膜的制備方法，包括如下步驟將銅鹽和助劑加入溶劑中，使其完全溶解；在避光條件下，將光引發(fā)劑加入步驟(I)所得溶液中，混合均勻，然后將此反應(yīng)溶液注入容器中，使透光基材與反應(yīng)溶液相接觸；用與光引發(fā)劑吸收波長(zhǎng)相適應(yīng)的面光源照射透光基材，促使反應(yīng)進(jìn)行從而生成金屬銅粒子，所述金屬銅粒子附著于基材表面；將表面附有金屬銅粒子的基材在熱壓機(jī)上隔氧熱壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，在將透光基材與反應(yīng)溶液相接觸后，在基材外表面附一層圖案遮光膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)在密閉的條件下進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述銅鹽為無機(jī)鹽、有機(jī)鹽和絡(luò)合鹽中的一種或多種的組合，優(yōu)選氯化銅、硫酸銅、硝酸銅、溴化銅、高氯酸銅、乙酸銅、甲酸銅、 硬脂酸銅和亞油酸銅；銅的絡(luò)合鹽通式為Cu (R)n2+，其中R為含氮化合物、羰基化合物、磺酸基化合物或檸檬酸化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述助劑是可以和銅鹽形成絡(luò)合物的化合物，且助劑與銅離子的摩爾比為1-6。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑是水、醇類溶劑、酮類溶劑、 N, N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述光引發(fā)劑是自由基裂解型光引發(fā)劑、奪氫型光引發(fā)劑、或陽離子型光引發(fā)劑，優(yōu)選苯偶姻及其衍生物、苯偶酰衍生物、二烷基氧基苯乙酮、α-羥烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、二苯甲酮/叔胺、蒽醌/叔胺、硫雜蒽酮 /叔胺或樟腦醌/叔胺、芳基重氮鹽、二芳基碘鎗鹽、三芳基硫鎗鹽、芳茂鐵鹽中的一種或多種；且光引發(fā)劑與銅離子的摩爾比為1-3。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述熱壓溫度為100-30(TC，壓力為 I-IOMPa,熱壓時(shí)間不超過5分鐘。
9.一種基材表面金屬銅膜，通過權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述制備方法制備而成。
10.權(quán)利要求9所述基材表面金屬銅膜在制備導(dǎo)電復(fù)合材料、導(dǎo)電油墨或柔性線路板印制中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基材表面金屬銅膜的制備方法，可以使非導(dǎo)體基材表面銅金屬化，并且通過選擇性曝光可以使膜圖案化，省略了曝光、顯影、刻蝕等步驟；所制備的銅膜純度高、導(dǎo)電性好，并且膜厚可通過光照時(shí)間控制。該方法工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、加工成本低、且環(huán)境友好，可替代傳統(tǒng)的線路板印制技術(shù)。
文檔編號(hào)H05K1/09GK102605355SQ201210041508
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者朱曉群, 聶俊 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)