第一节 导电油墨的简介
导电油墨用导电材料制成的油墨,具有一定程度导电性质,可作为印刷导电点或导电线路之用。(产业 规划 )
第二节 导电油墨的特点
金粉化学性质稳定、导电性能好,但价格昂贵,用途仅局限于厚膜集成电路。
银系导电墨。大量用于薄膜开关的导电印刷。当承印材料为聚酯时,可将银粉分散到聚酯树脂连结料中,即可做成糊状导电油墨。当油墨膜干燥不良时,电阻值会增加,最好用远红外干燥机在120~130℃下烘干。
铜比银价廉,但存在易氧化的缺点。多使用经过防氧化处理的铜粉,使用这种油墨印刷的电路不易被氧化,但缺点是一经高温处理,就会失去防氧化效果。
碳系导电墨。碳系导电油墨中使用的填料有导电槽黑、乙炔黑、炉法炭黑和石墨等,电阻位随种类而变化。多用于薄膜片开关和印制电阻,前者大都在聚酯基材上印刷,因此它和银系导电油墨相同,是以聚酯树脂为连结料的油墨。
第三节 导电油墨的应用范围
导电油墨由导电性填料、黏合剂、溶剂及添加剂组成。导电性填料使用导电性最好的银粉和铜粉,有时也用金粉、石墨、炭黑(现已有专门的导电炭黑)、碳素纤维、镍粉等。用作黏合剂的合成树脂有环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂等。容积是溶解这些树脂的丝网油墨用的中沸点(120-230℃)溶点。另外,根据需要加入分散剂、滑爽剂、偶联剂等添加剂。导电性油墨要求的特性有:导电性(抗静电性)、附着力、印刷适性和耐溶剂性等。
厚膜色浆用于IC集成电路、电容器、电极等,树脂型油墨用于印刷电路、膜片开关、防静电包装等。
第四节 导电油墨的发展现状
导电油墨是一种功能性油墨。它具有一般网印油墨的印刷适性,又与一般网印油墨有很大的区别。
常用的网印油墨印刷干燥后,墨膜是电的绝缘,然而导电油墨却具有良好的导电性能。在印刷电路板上应用的导电油墨有碳浆油墨、铜浆油墨、银浆油墨和金浆油墨。而这些导电油墨主要应用于单、双面印制板(刚性)的按键、桥接导线、贯孔、缺口断线修补及挠性印制板导线图形的制作。下面介绍一下这几种导电浆料油墨的情况。
(1)碳浆油墨
它是一种液型热固型油墨,其成膜后有良好的特性。固化后,起到保护铜箔和传导电流的作用,具有良好的导电性及较低的阻抗性。墨膜层不易氧化,性能稳定,固化后耐酸、碱和化学溶剂腐蚀。油墨的附着力强,抗剥离,与铜箔或玻璃布板结合良好。墨膜层硬度高,固化其硬度达到铅笔硬度6H以上。抗磨损性强,键盘接触次数可达100万以上。其印刷的图案抗热冲击性好,耐焊接试验:260 ℃,(50 x 5)次不受影响,热风整平工序不粘锡。无锡拓卡丝网印刷器材有限公司生产的CH-1油墨适用于未处理/处理的PET印刷电路的导电碳浆就是一例。
(2)银浆油墨
它是由超细银粉和热塑性树脂为主体而组成的液型油墨。主要在挠性印电路、薄膜开关、电磁屏蔽、发热元页涂层等方面均有运用,也厂PET、PC、PVC片材。它及强的附着力和遮盖力,低低,可控的导电性和很低的阻值。
(3)铜浆油墨
它是由含铝、铜锌合金或超细铜粉和热塑性树脂为主体而液型油墨。它应用于印刷受微电子装置的印刷,具有沟附着力和遮盖力,可低温固化,并且具有较好的导电性和较低的电阻值。:
(4)铜的体积电阻率为(1.72 x10-‘)n·cm,银的体积电阻率为(1.59 x 10-‘)O·CE。如市场上银粉的价格为150元/kg,而铜粉的价格约为了元/kg,铜粉的价格约为银粉的1/20,由上述的体积电阻率可见,铜粉的导电性不如银粉好,且铜粉在空气和水作用下会生成氧化层使铜绝缘,其贮存稳定性差,导电性易于变化。若采用在铜粉表面镀一层银,即可降低银粉的成本,又可保护铜粉不被空气和水氧化。根据专利文献报道,还可抑制银的抗迁移性,增加铜粉的贮存稳定性,在一定程度上,克服了上述缺陷。
(5)金浆油墨
它是由超细金粉九热塑性树脂组成的液型油墨。金粉化学性质稳定,导电性能好。但价格昂贵,仅限于厚膜集成电路印刷 。
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