一種具有銅-石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板及導電膜制備方法技術

本發明專利技術公開了一種具有銅?石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板及導電膜制備方法，在PC塑料基板上形成圖案化的銅?石墨烯復相導電膜。其步驟包括：使用光纖激光器在清洗后的PC塑料基板上加工出特定圖案。使用化學鍍將圖案化后的PC基板在銅鍍液中鍍覆銅層，經去離子水沖洗后放入石墨烯分散液中沉淀石墨烯片，取出清洗后再次放入銅鍍液中鍍覆銅層，如此循環多次，本方法制備復相導電膜具有工藝簡單，圖案靈活，導電性好，黏附性好等優點。

The printed circuit board and the conductive film preparation method with copper graphene composite patterned conductive film

The invention discloses a printed circuit board and a conductive film preparation method with copper graphene composite patterned conductive film, forming copper patterned graphene composite conductive film on plastic substrate PC. The steps include using a fiber laser to process a particular pattern on a cleaned PC plastic substrate. The use of chemical plating PC substrate is patterned after copper plating copper plating by deionized water after washing into the graphene sheet precipitation dispersion, removed after cleaning again into the copper plating solution in copper plating, so the cycle times, the method of preparing composite conductive film has the advantages of simple process pattern, flexible, good conductivity, good adhesion and other advantages.

【技術實現步驟摘要】
一種具有銅-石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板及導電膜制備方法
本專利技術屬于印制電路板領域，尤其涉及一種具有銅-石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板及導電膜制備方法。
技術介紹
現有的印制電路板(PCB)布線技術需要經過噴涂后曝光顯影，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，在曝光過程中，需要蝕刻的部分就被曝光了，然后經顯影液清洗后露出基材，經過固化后，不用蝕刻部分的油墨會牢牢貼在材料上，保護不被蝕刻，最后脫油墨得到導電圖形；另一種是用菲林片把需要蝕刻的地方保護起來，不需要蝕刻的地方上的感光油墨在經過曝光后可以抗腐蝕，需要蝕刻的地方上的油墨在經過顯影液清洗后脫落，從而得到導電圖形。無論用上述哪種方法得到導電圖形，都需要先在PC塑料絕緣基板上初步形成電路圖形，再通過化學方法蝕刻掉相當數量的銅箔，并經去膜，蝕后沖孔，AOI檢查，氧化等幾十道工序，其工序十分繁瑣，不能靈活地設計具有復雜圖形的金屬導電膜，影響了電子元器件集成度的進一步提高。傳統的化學鍍工藝是利用強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表面進行粗化；敏化及活化的步驟中個，廣泛采用鈀作為催化劑，利用錫離子溶液在金屬鈀周圍形成一保護性膠體，在非金屬表面植入貴金屬晶核，通過化學還原作用觸發所要求的鍍覆反應；化學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，提高化學鍍銅層的韌性，通常會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對環境造成污染。
技術實現思路
針對以上現有技術存在的問題，本專利技術的目的之一在于提供了一種具有銅-石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板。優選的，一種具有銅-石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板，包括PC塑料絕緣基板及其上的銅-石墨烯導電膜，該銅-石墨烯導電膜包括至少一個銅-石墨烯復合層，該銅-石墨烯復合層包括自下而上布置的銅和石墨烯；該導電膜通過光纖激光器在PC塑料絕緣基板上照射出特定圖案后經至少一次表面化學鍍銅和沉淀石墨烯后得到。優選的，所述的PC塑料絕緣基板的材質為含有金屬銅粒子的改性熱塑料。本專利技術的又一目的在于提供一種銅-石墨烯復相圖案化導電膜的制備方法，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℃鍍銅液中進行表面化學鍍銅，并鼓入氮氣驅趕化學鍍產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-石墨烯復相導電膜。優選的，根據要求的厚度等因素的不同，重復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-石墨烯復相導電膜。優選的，石墨烯分散液的濃度為0.1～0.4wt％。優選的，鍍液溫度為45～55℃。優選的，所述光纖激光器能量密度1～4J/cm2，照射次數1～4次，能量密度例如為1J/cm2、2J/cm2、3J/cm2、4J/cm2，次數例如為1、2、3、4次。本專利技術的有益效果是：①本專利技術提供了一種具有銅-石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板，具備優異的導電性和黏附性、圖案靈活、孔隙小、精細程度高，表面光亮平整，有效提升產品品質。②本專利技術提供了一種銅-石墨烯復相圖案化導電膜制備方法，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，其工藝簡單，大大提升了圖案的靈活性。③本專利技術提供了一種銅-石墨烯復相圖案化導電膜制備方法，利用氮氣驅趕氫氣，減少了鍍液中阻氫劑以及傳統化學鍍中強還原劑等的使用，降低了對環境的污染。附圖說明圖1本專利技術的銅-石墨烯復相圖案化導電膜的示意圖。圖2為銅-石墨烯復相導電膜的電鏡圖片。具體實施方式以下結合實施例進一步說明本專利技術實施例1如圖1所示，本實施例的PC塑料絕緣基板1及其上的銅-石墨烯導電膜2，該銅-石墨烯導電膜2包括一個銅-石墨烯復合層，該銅-石墨烯復合層包括自下而上布置的銅和石墨烯，該PC塑料絕緣基板1為含有金屬銅粒子的改性熱塑料。本實施例的銅-石墨烯復相圖案化導電膜的制備方法，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℃鍍銅液中進行表面化學鍍銅，并鼓入氮氣驅趕化學鍍產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-石墨烯復相導電膜2。實施例2本實施例的PC塑料絕緣基板1及其上的銅-石墨烯導電膜2，該銅-石墨烯導電膜2包括至少一個銅-石墨烯復合層，該銅-石墨烯復合層包括自下而上布置的銅和石墨烯，該PC塑料絕緣基板1為含有金屬銅粒子的改性熱塑料。本實施例的銅-石墨烯復相圖案化導電膜的制備方法，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℃鍍銅液中進行表面化學鍍銅，并鼓入氮氣驅趕化學鍍產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)重復步驟2)、3)至少一次，得到圖案化的銅-石墨烯復相導電膜2。圖2為該實施例所制備的銅-石墨烯復相導電膜的掃描電鏡圖片。可以看出，在該導電膜表面，銅與石墨烯結合緊密，鍍層致密。實施例3實施例3與實施例1的區別在于：步驟2)中的鍍銅液溫度為45℃。實施例4實施例4與實施例1的區別在于：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％。上述實施例僅用來進一步說明本專利技術的銅-石墨烯復相圖案化導電膜及制備方法，但本專利技術并不局限于實施例，凡是依據本專利技術的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本專利技術技術方案的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有銅‐石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板，其特征在于：包括PC塑料絕緣基板及其上的銅‐石墨烯導電膜，該銅‐石墨烯導電膜包括至少一個銅‐石墨烯復合層，該銅‐石墨烯復合層包括自下而上布置的銅和石墨烯；該導電膜通過光纖激光器在PC塑料絕緣基板上照射出特定圖案后經至少一次表面化學鍍銅和沉淀石墨烯后得到。

【技術特征摘要】
1.一種具有銅‐石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板，其特征在于：包括PC塑料絕緣基板及其上的銅‐石墨烯導電膜，該銅‐石墨烯導電膜包括至少一個銅‐石墨烯復合層，該銅‐石墨烯復合層包括自下而上布置的銅和石墨烯；該導電膜通過光纖激光器在PC塑料絕緣基板上照射出特定圖案后經至少一次表面化學鍍銅和沉淀石墨烯后得到。2.根據權利要求1所述的一種銅‐石墨烯復相圖案化導電膜的印制電路板，其特征在于：所述的PC塑料絕緣基板的材質為含有金屬銅粒子的改性熱塑料。3.一種銅‐石墨烯復相圖案化導電膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：1)使用能量密度1～4J/cm2的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℃鍍銅液中進行表面化學鍍銅，并鼓入氮氣驅趕化學鍍產生的氫氣氣泡防...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周銳，黃婷婷，林圣棟，沈飛，鐘奕輝，
申請(專利權)人：廈門大學，
類型：發明
國別省市：福建,35