用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水及其制备方法技术

本申请属于导电墨水领域，具体涉及用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水及其制备方法。按重量份计，所述用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水的制备原料包括导电浆料70

【技术实现步骤摘要】
用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水及其制备方法


[0001]本申请属于导电墨水领域，具体涉及用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，电子产品越来越向着小型化，柔性化，可穿戴的发向发展。新型电子器件轻质、集成化等特点也对器件的制备工艺提出了更高的要求，低成本，环保无污染，可循环利用，制备简单，生产周期短，可大规模生产等。光刻是传统柔性微电子产品中制备导电图案最常用的方法，但是这种方法过程较为繁琐，耗时，成本高，而且对环境有一定的污染。新型的3D激光光敏打印技术工艺简单、周期短，为集成电路大规模制备提供了可能性。
[0003]导电墨水是影响3D激光光敏打印技术的好坏的核心部分，主要成分包括粘合剂和导电剂。导电墨水使用的粘合剂主要为松香、琥珀等天然树脂和环氧树脂、酚醛树脂等合成树脂，而这些树脂材料本身的导电性就比较低。导电剂主要有金属粉末、导电碳材料、导电高分子材料，导电剂主要借助于其分散在粘合剂中实现传导电流。纳米银价格较高，纳米铜易被氧化，且纳米银和纳米铜易团聚絮凝，会降低导电性。由于石墨烯和碳纳米管，具有高比表面积，容易形成导电网络，具有极低的电阻率及良好的柔韧性，石墨烯和碳纳米管的加入会提高导电墨水的导电性及印刷性，得到广泛应用。但由于石墨烯和碳纳米管存在强烈的范德华力及π
‑
π相互作用，易发生团聚，分散性差，加上石墨烯和碳纳米管的表面呈惰性，在溶剂和树脂中的分散能力有限，导致其在树脂中难以分散，与树脂相容性较差，不仅降低了导电墨水的导电稳定性，还降低了导电墨水的附着力。
[0004]针对上述技术缺陷，本申请人认为亟需研发一种导电稳定性好、附着力强的用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水。

技术实现思路

[0005]为了提高导电稳定性和附着力，本申请提供一种用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水及其制备方法第一方面，本申请提供一种用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水，采用如下的技术方案：一种用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水，按重量份计，其制备原料包括导电浆料70
‑
90份、环氧树脂组合物5
‑
25份、调节剂1
‑
10份、分散剂1
‑
5份、光引发剂1
‑
5份、催化剂0.5
‑
2份；所述导电浆料的制备原料包括导电剂、改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液、氧杂环丁烷、纤维素丙烯酸酯、界面剂和N
‑
甲基吡咯烷酮；所述导电剂、改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液、氧杂环丁烷、纤维素丙烯酸酯、界面剂和N
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为(75
‑
85)：(5
‑
8)：(4
‑
6)：(4
‑
6)：(4
‑
6)：(5
‑
10)。
[0006]通过采取上述技术方案，氧杂环丁烷和纤维素丙烯酸酯共同作用，调节导电剂在导电墨水中的排列，提高了导电剂的分散性，提高了导电浆料的稳定性，从而提高了导电墨
水的导电性和导电稳定性。界面剂改善了导电剂的表面性能，改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液利用其三维网状结构有效防止了导电剂的沉降，界面剂和改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液共同作用，不仅提高了导电剂与环氧树脂组合物的相容性，还提高了导电浆料的渗透润湿性，降低了环氧树脂组合物的收缩率，从而提高了导电墨水与基材间的附着力。
[0007]优选的，所述环氧树脂组合物包括双环戊二烯苯酚环氧树脂和新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂；所述双环戊二烯苯酚环氧树脂和新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂的质量比为(1
‑
2)：1。
[0008]通过采取上述技术方案，双环戊二烯苯酚环氧树脂和新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂均具有多环结构，降低了环氧树脂组合物的规整程度，使得环氧树脂组合物的收缩率较小。双环戊二烯苯酚环氧树脂和新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂共同作用，还提高了环氧树脂组合物与导电剂的相容性，使导电剂更加稳定的固定在环氧树脂组合物的载体上，进一步提高了导电墨水的导电稳定性和导电墨水与基材间的附着力。
[0009]优选的，所述双环戊二烯苯酚环氧树脂的环氧当量为128
‑
140克/eq。
[0010]通过采取上述技术方案，环氧当量为128
‑
140克/eq的双环戊二烯苯酚环氧树脂，环氧当量小，可以提高导电墨水成膜时的固化交联速率和成膜交联致密性，从而提高了导电墨水打印到基材上的附着力，尤其提高了在酸、碱、醇溶液环境下的附着力。
[0011]优选的，所述新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂在25℃粘度为100
‑
500mPa
·
s。
[0012]通过采取上述技术方案，在25℃粘度为100
‑
500mPa
·
s的新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂，具有活性稀释作用，降低了导电墨水的粘度，有利于导电墨水更均匀地打印到基材上，同时有利于提高导电浆料的分散性，提高导电墨水的导电稳定性。
[0013]优选的，所述界面剂包括三唑化合物、铝酸酯偶联剂和含羧基的丙烯酸酯；所述三唑化合物、铝酸酯偶联剂和含羧基的丙烯酸酯的质量比为(0.2
‑
0.4):1:(0.3
‑
0.5)。
[0014]通过采取上述技术方案，三唑化合物可以捕捉在集成电路制造工序中引入的铜离子等，减少了铜离子导致的电导性下降的问题，提高了导电稳定性。含羧基的丙烯酸酯与环氧树脂组合物共同作用，提高了导电墨水的粘结性能，提高了导电墨水与PI基材间的附着力。铝酸酯偶联剂提高了导电剂与环氧树脂组合物的相容性。三唑化合物、铝酸酯偶联剂和含羧基的丙烯酸酯协同作用，不仅进一步提高了导电墨水的导电稳定性和导电墨水与PI基材间的附着力，还提高了导电墨水的耐酸、耐碱和耐醇溶剂性。
[0015]本申请中，所述铝酸酯偶联剂选自DL
‑
411、NXH
‑
820和UP
‑
802中的一种或多种。
[0016]优选的，所述含羧基的丙烯酸酯为甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸单酯。
[0017]通过采取上述技术方案，甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸单酯的粘度较低，更有利于改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液形成三维网状结构，并提高三维网络结构的稳定性，从而进一步提高改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液对导电剂的作用。
[0018]优选的，所述三唑化合物为苯并三氮唑羧酸。
[0019]优选的，所述导电剂包括石墨烯、碳纳米管和纳米银；所述石墨烯、碳纳米管和纳米银的质量比为(0.4
‑
0.6):1:(0.4
‑
0.6)。
[0020]通过采取上述技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括导电浆料70
‑
90份、环氧树脂组合物5
‑
25份、调节剂1
‑
10份、分散剂1
‑
5份、光引发剂1
‑
5份、催化剂0.5
‑
2份；所述导电浆料的制备原料包括导电剂、改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液、氧杂环丁烷、纤维素丙烯酸酯、界面剂和N
‑
甲基吡咯烷酮；所述导电剂、改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮溶液、氧杂环丁烷、纤维素丙烯酸酯、界面剂和N
‑
甲基吡咯烷酮的质量比为（75
‑
85）：（5
‑
8）：（4
‑
6）：（4
‑
6）：（4
‑
6）：（5
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10）。2.根据权利要求1所述的用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水，其特征在于，所述环氧树脂组合物包括双环戊二烯苯酚环氧树脂和新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂；所述双环戊二烯苯酚环氧树脂和新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂的质量比为（1
‑
2）：1。3.根据权利要求2所述的用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水，其特征在于，所述双环戊二烯苯酚环氧树脂的环氧当量为128
‑
140克/eq。4.根据权利要求2所述的用于集成电路的3D激光光敏打印导电墨水，其特征在于，所述新戊二醇缩水甘油酯环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继宝，周翠苹，周子良，
申请(专利权)人：深圳市撒比斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：