[发明专利]一种碳纳米管导电浆在黑孔化直接电镀中的应用

说明书

本发明公开了一种碳纳米管导电浆在黑孔化直接电镀中的应用，包括制备碳纳米管导电浆和使用制得的碳纳米管导电浆进行黑孔化直接电镀。本发明对碳纳米管进行改性，使其表面含有异氰酸酯基，使碳纳米管导电浆具有非常高的流动性和成膜性，附着后的碳纳米管致密层具有稳定的连续性，增加导电能力的同时更能增强致密层的强度，电镀板出现形变时也不易出现微小裂痕或者断裂，增加了导电板的寿命；本发明使用碳纳米管导电浆进行黑孔化直接电镀的工艺步骤相比于现有黑孔化直接电镀工艺大幅简化，仅重复一次涂覆即可完成整个电镀工艺，操作简单，成品率高。

技术领域

本发明涉及黑孔化直接电镀技术，尤其涉及一种碳纳米管导电浆在黑孔化直接电镀中的应用。

背景技术

印制线路板(PCB、FPC)孔金属化技术是印制板制造技术的关键之一，长期以来，人们一直使用化学沉铜(PTH)的方法，但PTH溶液中含有危害生态环境的各种化学物质，如EDTA、NTA、EDTP以及容易致癌的甲醛，废水处理复杂，成本高。另外，PTH溶液稳定性较差，溶液的分析、维护复杂；同时PTH镀铜层的机械性能比较差，工艺流程繁琐，因此业界一直在寻找新的孔金属化技术，黑孔化直接电镀技术就是在这种背景下应运而生的。

黑孔化直接电镀技术是将精细的石墨或碳黑涂料(黑孔液)浸涂在孔壁上形成导电层，然后进行直接电镀。它的关键技术就是黑孔溶液成分的构成。首先将精细的石墨或碳黑粉均匀的分散在介质内即去离子水中，利用溶液内的表面活性剂使溶液均匀的石墨或碳黑悬浮液保持稳定，并还拥有良好的润湿性能，使石墨或碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上，形成均匀细致的、结合牢固的导电层。黑孔化直接电镀技术原料不含有难分解的EDTA、EDTP及可致癌的甲醛等有害物质等，对环境污染小，废水处理简单，处理成本降低；工艺制程缩短，生产效率显著提高；工艺制程缩短，生产效率显著提高，黑孔化制程只要16分钟，大约仅为PTH工艺时间的1/3；黑孔化工艺容易控制，操作简便，溶液的分析、维护、调整简单，综合经济成本比化学沉铜(PTH)大幅降低。

黑孔化直接电镀技术的核心是黑孔液，黑孔液是导电能力极强的精细炭黑或石墨组成的黑色溶液，具有良好的稳定性，在完成对钻孔后的覆铜板的吸附过程中无氢气析出，黑孔液在吸附过程中呈物理性，不发生化学反应，也就不存在因化学反应而消耗其它成分的现象，无需分析及调整溶液，完全可以根据实际生产的减损来补加，保证了其工作的稳定性。

现有黑孔液的主要成分是小颗粒的炭黑或石墨，需在电镀板上形成致密层才具有导电性，若导电层致密度不够或者有空缺，其导电性会大幅下降，并且电镀板一旦发生轻微的形变，导电层则可能出现微小裂痕甚至断裂，导致线路板无法使用。

黑孔化直接电镀技术相比于化学沉铜工艺步骤虽然大幅缩短，但黑孔化直接电镀技术步骤繁多，需重复操作涂覆、冷热风干燥和微蚀等步骤，每一步骤的操作均需要严格的控制，其中任何步骤出现失误均会导致电镀的失败，降低了成品率，增加成本。

发明内容

本发明针对现有黑孔化直接电镀技术步骤多且对导电层的致密性要求严格的问题，提供一种碳纳米管导电浆在黑孔化直接电镀中的应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种碳纳米管导电浆在黑孔化直接电镀中的应用，包括制备碳纳米管导电浆和使用制得的碳纳米管导电浆进行黑孔化直接电镀，其特征在于，其步骤为：

A、制备碳纳米管导电浆

A1)制备碳纳米管粉末：将10g碳纳米管浸入100ml浓硫酸和20ml浓硝酸的混合酸中，常温下浸泡12-24h后过滤，将滤饼用去离子水洗涤至洗液pH值在6-7之间后，再将滤饼置于真空干燥箱中，80℃-100℃抽真空干燥8h，制得碳纳米管粉末；

A2)改性碳纳米管：将碳纳米管粉末30℃下在偶联剂中浸泡12-15h，浸泡完毕后采用真空抽滤，滤饼用乙醇或丙酮进行洗涤，再在真空干燥箱中80℃干燥6-10h，制得表面含有异氰酸酯基的改性碳纳米管；