論述導電油墨製備技術的運用的相關論文

論述導電油墨製備技術的運用的相關論文

  摘要:

  電子行業如今對於我們已經不再陌生,電子行業的發展也使導電油墨進入人們的視線當中。導電油墨被應用於柔性電路的印製、薄膜開關的製造以及電子裝置生產的許多其他環節中,它的出現大大提高了電子裝置製造的效率和電子產品的精密度,在電子行業以及電器行業中發揮著極大的作用。這裡我們就對導電油墨的分類與製備技術的運用進行簡單探討。

  關鍵字:導電油墨;製備技術;網版印製

  線路板的生產在電子行業中有著至關重要的地位,而由於電子及電器裝置的種類規格的不斷增多,對線路版生產的要求也不斷增加,微小型電子裝置要求線路板在儘可能體積小巧的情況下,還要保持極高精密度;而許多帶有彎折關節及曲形連線部位的電子裝置,如可摺疊式計算器、翻蓋式手機等,則要求裝置的線路板具有一定的柔韌性,傳統工藝加工的硬質電路板在一定程度下,無法滿足這些電子裝置對線路版的要求,因此新型的線路板生產製作技術應運而生,並快速高效的服務於電子行業中來。導電油墨的發明與使用,使結合了印刷技術和電子製造技術的電路印製工藝得以實現。

  一、油墨的分類及製備:

  導電油墨既然稱作油墨,其基本構成與一般油墨基本相同,只是在油墨中均勻加入可以導電的材料,如超細的銀粉、銅粉等金屬粉末以及碳粉末等,使油墨成為具有導電性的功能性油墨。導電油墨的製作技術並不複雜,按照其分類的不同製作工藝也略有差別,但基本都是由導電性填料、黏合劑、溶劑及新增劑組成。

  金屬系的導電油墨主要包括金系的導電油墨、銀系導電油墨以及銅系導電油墨。金屬系導電油墨的製備相對比較簡單,只是在傳統油墨的製作工藝中融入導電金屬粉末,工藝並不複雜。在金屬系導電油墨中,金系導電油墨由於金粉化學性質穩定、導電效能好,但價格昂貴,用途僅侷限於厚膜積體電路。銀系導電墨則大量用於薄膜開關的導電印刷。碳系的導電油墨現在一般應用於製作薄膜開關以及電阻印製工藝中。

  除此外還有利用新型技術研發的複合型導電油墨。複合型導電油墨的功能性成分是將之前所提到的導電材料與高分子材料相結合組成的,在應用中具有導電效能良好、固化溫度低、工藝操作性強等特點。但複合型導電油墨在製備技術上要求相對更高,由於材料間的親和性較差,因此必須將金屬粉末以及碳粉進行奈米技術的加工處理,運用奈米技術,使填充的導電顆粒保持在奈米級。經過奈米技術加工生產的複合型導電油墨也將具有超越傳統導電油墨的一些新效能。下面我們就銀漿複合油墨的製備作進行簡單介紹。

  銀漿油墨是以超細銀粉和熱塑性樹脂為主體而組成的液型油墨,主要應用於撓性印製電路、薄膜接觸開關、電磁遮蔽、發熱元件的預塗層等,也可應用於PET、PC、PVC片材上。現在主要被使用的銀漿油墨通常是以AgNO3作為銀原料的.來源,用過溶劑對AgNO3進行還原以製備油墨。另外可以以多元醇法制備銀奈米顆粒油墨,將硝酸銀溶於多元醇,在迴流冷凝器中進行還原,離心後銀粉經乙醇反覆洗滌後室溫乾燥,再將製得的銀奈米顆粒、分散劑等加入溶劑體系中球磨,5μm尼龍網過篩後得到銀粒徑約為20nm的導電油墨。

  二、導電油墨的應用及發展:

  導電油墨在電子行業的很多領域都有所應用,因其便捷的特性,很早就被用來代替電路板生產中的焊錫材料,而隨著導電油墨的製備技術的不斷革新,導電油墨的應用範圍也在不斷擴充套件,尤其是電子製造技術與印刷技術的結合,使得導電油墨的作用變得越來越出乎人們意料。目前,導電油墨的應用已經遍佈我們身邊的諸多領域,並且越來越彰顯其高科技的優越效能。導電油墨在軟性電路版即“軟板”的印製上作用尤為明顯,“軟板”相較於傳統的“硬板”,有著巨大的優勢,佔用空間小、耐彎折、可塑性強、製作工序簡單等特點使軟板在越來越多的電子裝置中都得到應用,利用噴墨列印技術印製軟板也將在未來成為電路印製的主要趨勢。利用網印技術,使用PC及PET薄膜印製的薄膜開關,也是當前導電油墨應用的主要領域。薄膜開關與傳統的機械開關相比,具有結構簡單、外形美觀、耐環境性優良、使用壽命長(100萬次以上)等優點,並且便於高密度化(各種大小按鍵可混合設計),被廣泛用於傳真機、影印機、電話機、電子玩具、測量裝置和醫療儀器等。薄膜開關及其相關製品,銷售市場很大,並且仍在迅速增長之中。

  另外,透過奈米技術加工生產的複合導電油墨在效能方面比傳統的導電油墨更加強大,在光、電、磁感應等方面的獨特效能也使得它在應用上具有更大的發展空間。RFID智慧標籤技術就是複合導電油墨的主要應用領域。RFID是英文Radio Frequency Identification的縮寫,中文稱為無線射頻標識、感應卡、電子標籤、射頻標籤等。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它透過射頻訊號自動識別目標物件,並獲取相關資料,識別工作無須人工干預,可工作於各種惡劣環境。RFID雖然聽起來令人感覺陌生,但在我們的生活中這項技術的應用隨處可見,最典型的例子,我們日常一定會用到的銀行卡、公交IC卡都是這項技術在生活領域中成功的應用。RFID技術具有很多優點,如資料讀寫功能強,智慧標籤透過讀取器時即使不接觸也能順利讀取和傳輸資料;尺寸大小不受限制,形狀多樣化小巧化,可以根據使用需要自由製作;可以重複使用,資料可以被反覆寫入,因此標籤也可以重複利用;可以在各種惡劣環境下使用,受光源及環境條件的影響小;並且可同時讀取多個標籤的資料,縮短工作中的操作時間,節省人力物力;且有很大的資料記憶容量,對於攜帶資訊量大的需要可以輕鬆滿足。也因此RFID智慧標籤技術正逐漸成為複合導電油墨應用領域中發展速度最快部分,並且應用領域還將不斷擴充套件。

  在未來的發展中,導電油墨將被更為廣泛地應用,並且也將逐漸以簡便易操作的形式被更多的人所瞭解和使用。正如與導電油墨同源的導電墨水的應用,將導電墨水注入專門的水筆中,以導電墨水就可以輕鬆畫出簡易的電路,不需要很高的技術水平,也沒有文化程度的要求,只要對電路稍作了解,即可自己操作。同時導電墨水畫出的線路也可以有效的作為兒童啟發式教育以及實踐動手能力培養的一種道具。將高科技簡便化親民化,成為人們日常生活中的工具,這將是導電油墨新的發展方向,也是使導電油墨得到更廣闊發展空間的有效途徑。

  綜上所述:導電油墨技術的產生於不斷髮展,為電子加工行業提供了前進的強大助力,也為人們的生活帶來了極大便利,以導電油墨技術與新型印刷技術為基礎誕生的新型電子製造技術成為了新型高科技電子產品創新的技術動力。導電油墨的發展和應用是在多種科學技術共同支撐下實現的,高科技的融合引入是導電油墨髮展的必要元素,油墨製造技術與導電材料的加入使得導電油墨得以產生,現代列印技術的發展使導電油墨得到更好的發展,而新的高分子奈米技術的應用,使得導電油墨具有了更加先進的功能特性,並且在新的領域得到更快的發展。由此可見,一種技術的發展並不是簡單的單一發展,而是多種科技力量綜合作用的產物,電子生產技術也是如此,必須不斷融入新的科技以及理念,全面綜合的發展才能另電子產業在未來具有更快更好的發展,才能更有力地促進我國經濟的進步,使科技充分發揮作用。

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