[发明专利]一种导电复合材料及其制备方法、导电线路的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及激光刻蚀布线工艺中涉及的导电复合材料，特别是涉及一种用于激光刻蚀布线的导电复合材料及其制备方法。

【背景技术】

随着移动电子设备和触控屏产业的迅速发展，在触控屏加工中的激光蚀刻导电浆料市场也发展迅速。传统的丝网印刷导电浆料布线技术最窄线宽通常仅能达到50微米，并且良率低、对工艺控制要求较高。激光刻蚀布线技术是一种新型的高效快速加工技术。激光刻蚀技术利用脉冲激光点光源，沿着预定轨迹进行蚀刻，使待加工的导电银浆瞬间汽化，从而达到除去多余导电银浆，形成电路图形，而周围的温度却不会有大的提升。例如，为了保证窄边框触摸屏的高透性，通常采用聚酯树脂薄膜例如PET作为薄膜模块的基板材料，然后丝网印刷将导电浆料印制在薄膜模块上，再配合激光蚀刻技术加工得到精细的导电浆料线路作为边框引线，得到较传统丝网印刷技术更精细的布线效果。

随着智能穿戴、大型智能液晶屏和车载触控的发展，激光蚀刻导电浆料这一高端电子材料产业还将进一步加速扩张，其技术突破已成为电子印刷产业迫切需要解决的问题。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种用于激光刻蚀布线的导电复合材料及其制备方法，可实现更精细化的布线，该导电复合材料具有更广泛的适用性。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种用于激光刻蚀布线的导电复合材料，包括基质、均匀分散在所述基质中的直径在100纳米到10微米之间的金属颗粒；所述基质为聚合物树脂，所述金属颗粒为具有三维分形层次结构的金属颗粒。

其中，所述金属颗粒的质量分数为30％～80％，所述基质的质量分数为20％～70％。

所述金属颗粒为银、铜、锡、金、铂、钯、铝中的一种或者多种的混合。

所述聚合物树脂为热固性聚合物树脂或者热塑性聚合物树脂。

所述热固性聚合物树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、聚酰亚胺、聚氨酯、聚丙烯酸酯、氰酸酯、聚硅氧烷中的一种或者多种的混合物。

所述热塑性聚合物树脂为聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、聚硅氧烷、聚酰亚胺预聚物中的一种或者多种的混合物。

还包括辅料，所述辅料为固化剂、交联剂、流变控制剂或稳定剂中的一种或多种的混合。

一种用于激光刻蚀布线的导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：准备聚合物树脂作为基质；准备具有三维分形层次结构、直径在100纳米到10微米之间的金属颗粒，将所述金属颗粒均匀分散在所述基质中。

其中，所述金属颗粒的质量分数为30％～80％，所述基质的质量分数为20％～70％。

一种导电线路的制备方法，包括以下步骤：准备聚合物树脂作为基质；准备具有三维分形层次结构、直径在100纳米到10微米之间的金属颗粒，将所述金属颗粒均匀分散在所述基质中，制得导电材料；将导电材料制成导电浆料，印制在绝缘基板上；采用波长在355纳米～10640纳米范围内且功率在范围内的激光进行激光刻蚀加工，将所述绝缘基板上的导电浆料刻蚀成设定的导电线路；其中，W在0.1瓦～50瓦的范围。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明的用于激光刻蚀布线的导电复合材料，采用独特的具有三维分形层次结构的金属颗粒作为导电填料，分散在聚合物树脂基质中。由于金属颗粒的三维分形结构，可从熔融剥离总能量以及单点熔断所需能量两个方面降低蚀刻加工所需的激光功率，具体地，如实现同样的蚀刻效果，现有导电浆料蚀刻的激光功率为W(0.1瓦到50瓦之间)，而本发明的导电材料蚀刻的激光功率则为W的1/8～1/2倍。在低功率下进行激光蚀刻加工，激光光束尺寸可相应减少，从而令图形化加工精度提高，实现高分辨更精细化的布线。同时，在较低功率下蚀刻，树脂分散相受到的热冲击较小，可保留较好的机械结合力和更长的寿命。而且较低的激光加工功率能够降低导电浆料对涂覆印刷的绝缘基板的能量传递，减少绝缘基板的热变形，从而导电材料能够与更广泛的绝缘基板配合使用，适用性更广，且绝缘基板热变形少可进一步降低绝缘基板的厚度，更加有利于实现电子材料的轻薄化。

【附图说明】

图1是本发明实施例1的金属颗粒的扫描电子显微镜(SEM)图像；

图2是本发明实施例1中得到的导电材料的横截面的扫描电子显微镜(SEM)图像；

图3是本发明实施例1和对照例的导电材料在激光蚀刻加工后的扫描电子显微镜(SEM)图像；