PCB制造技术

本发明专利技术提供一种

【技术实现步骤摘要】
PCB基板上集成PTC热敏电阻的电子浆料及制备


[0001]本专利技术属于在印制电路板上集成电阻器件
，涉及光固化电子器件的制备材料及方法
。

技术介绍

[0002]随着复合材料的发展和技术的不断进步，复合材料迎来了更多的挑战，例如微型化
、
薄型化
、
高性能
、
高可靠，以及能够加工成
3D
结构产品或与其他材料结合形成复合多功能材料等
。
与其他印刷技术
(
如丝网印刷
、
喷墨印刷和柔性版印刷
)
相比，
UV
固化印刷更适合多种基材，从刚性基材到柔性
PET
薄膜，并可用于
3D
打印以获得图形，在节省
PCB
空间方面发挥着重要作用
。
此外，基底亦不要求必须平坦
。
电子浆料作为一种功能性电子材料，具有良好的导电性
、
附着力
、
印刷适应性和耐溶剂性等特点，已成为全印制电路技术
、
半导体封装
、
印制电子器件等
中的关键材料
。
[0003]随着片式电子元器件的发展，片式热敏电阻在
90
年代得到迅速发展
。
热敏电阻分为正温度系数
(PTC)、
负温度系数
(NTC)
热敏电阻，正温度系数热敏电阻作为热电的重要调节元件，在过电流保护
、
可复位熔断器
、
智能加热等领域得到了广泛的应用
。
中国专利
CN104464991B
公开了一种线性正温度系数热敏电阻浆料的制备方法，其制备的
PTC
达热敏电阻
TCR
达
4000ppm/℃
，功能项由金属氧化物及陶瓷材料构成，但存在
PTC
浆料在烧成后的电阻膜层与基板之间结合力太小，出现脱落
、
剥离现象；中国专利
CN106098140A
公开了一种基于不锈钢基材的
PTC
热敏电阻浆料及其制备方法，其电子浆料来源价格昂贵，材料制备温度高达
900℃—1200℃
，制备成本高
。
传统
PTC
热敏电阻电子浆料使用金属粉末
、
金属氧化物
、
石墨
、
炭黑等作为主要功能项，使用全有机材料制备热敏电阻器件的研究还未见报道
。
[0004]光敏树脂经紫外光照射在较短时间内迅速发生物理和化学变化，产生交联固化反应形成高聚物网络即导电颗粒支持体，相较普通树脂
、
粘连剂，光敏树脂极大的缩短了固化时间
。
因此，使用光敏树脂替代传统树脂
、
粘连剂的生产效率将大幅提高
。
由于光敏树脂具有强度高
、
耐高温
、
易固化
、
制备工艺短
、
易储存等特点
。
使用光敏树脂与导电物质混合制备光敏电子浆料，将该浆料涂覆到基板上
、
经曝光显影即可得到所制备的电子电路图形或电子元器件
。
此外，光刻技术形成的图形精度高，可制备精细电子器件
。
[0005]从上可以看到，使用金属及金属氧化物材料作为功能项时存在制备温度高
、
成本高，所获得的热敏电阻灵敏度低等缺点；传统方法得到电子器件图形的过程较为冗长，电阻膜层与基板之间结合力太小，出现脱落
、
剥离现象，且具有高湿下电阻不稳定且缺乏可靠性的问题
。
因此，本专利技术使用光敏固化树脂代替传统有机粘连剂，采用有机导电材料作为传电物质，制备一种全有机光敏复合电子浆料
。
使用该光敏复合电子浆料制备电子元器件具有高正温度系数
。
温度灵敏度高等优点，无需焊接
、
插装，可通过
3D
打印获得图形
。
所述复合材料为全合成有机化合物，不会受到铜
、
金等金属矿资源的制约
。
所制备的
PTC
热敏电阻解决了传统热敏电阻制备工序耗时
、
材料功能项价格昂贵
、
温度灵敏度低等问题
。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种
PCB
基板上集成
PTC
热敏电阻的电子浆料，主要由光敏树脂
、
单体
、
光引发剂
、
光增感剂
、
流平剂
、
消泡剂
、
分散剂
、
稀释溶剂
、
导电聚苯胺等制备
。
采用本专利技术提供的光敏电子浆料制作电子器件工艺简便，产品形状尺寸精度高，易于制备精细电子器件，其制备的电子器件具有电阻温度系数高，同时具备抗腐蚀性强
、
导电性优良
、
电磁屏蔽性能优异和防静电等性能
。
本专利技术相比于现有产品具有正温度系数高，常温下电阻高，导电材料来源广泛
、
低能耗
、
可制成大面积柔性材料
、
制作工艺简单易于同数字化技术相结合的优点
。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种
PCB
基板上集成
PTC
热敏电阻的电子浆料，包括光敏树脂
、
单体
、
光引发剂
、
光增感剂
、
流平剂
、
消泡剂
、
分散剂
、
稀释溶剂
、
导电聚苯胺；
[0009]其中，光敏树脂为聚甲基丙烯酸类树脂，其含量为电子浆料总质量的
35
％～
50
％；
[0010]单体为甲基丙烯酸酯，其含量为总电子浆料总质量的
20
％～
36
％；
[0011]光引发剂，其含量为总电子浆料总质量的1‑3％，
[0012]光增感剂，其含量为总电子浆料总质量的1‑3％，
[0013]流平剂，其含量为总电子浆料总质量的
0.1
～
0.3
％；
[0014]消泡剂为总电子浆料总质量的
0.1
～
0.3
％；
[0015]分散剂为总电子浆料总质量的
0.1
～
0.3
％；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
PCB
基板上集成
PTC
热敏电阻的电子浆料，其特征在于：包括光敏树脂
、
单体
、
光引发剂
、
光增感剂
、
流平剂
、
消泡剂
、
分散剂
、
稀释溶剂
、
导电聚苯胺；其中，光敏树脂为聚甲基丙烯酸类树脂，其含量为电子浆料总质量的
35
％～
50
％；单体为甲基丙烯酸酯，其含量为总电子浆料总质量的
20
％～
36
％；光引发剂，其含量为总电子浆料总质量的1‑3％，光增感剂，其含量为总电子浆料总质量的1‑3％，流平剂，其含量为总电子浆料总质量的
0.1
～
0.3
％；消泡剂为总电子浆料总质量的
0.1
～
0.3
％；分散剂为总电子浆料总质量的
0.1
～
0.3
％；稀释溶剂为丙酮，丙酮与光敏树脂质量比值为
1:4
～
1:5
；导电聚苯胺为黑色固体粉末，其含量占电子浆料总质量的
20
％～
35
％
。2.
根据权利要求1所述的
PCB
基板上集成
PTC
热敏电阻的电子浆料，其特征在于：光引发剂
、
光增感剂为双咪唑类；并且
/
或者分散剂为聚乙烯吡咯烷酮
。3.
根据权利要求1所述的
PCB
基板上集成
PTC
热敏电阻的电子浆料，其特征在于制备方法包括以下步骤：导电聚苯胺与单体
、
光敏树脂混合于密闭棕色瓶内，机械搅拌混合后获得混合物
A。
将光引发剂
、
光增感剂
、
流平剂
、
消泡剂
、
分散剂溶解于丙酮溶液中，获得悬浮液
B
；将悬浮液
B
边震荡边加入混合物
A
中，机械搅拌混匀后得到一种全有机光敏复合电子浆料
。4.
一种权利要求1或2所述的
PCB
基板上集成
PTC
热敏电阻的电子浆料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)
导电聚苯胺与单体
、
光敏树脂混合于密闭棕色瓶内，机械搅拌混合后获得混合物
A
；
(2)
将光引发剂
、
光增感剂
、
流平剂
、
消泡剂
、
分散剂溶解于丙酮溶液中，获得悬浮液
B
；
(3)
将悬浮液
B
边震荡边加入混合物
A
中，机械搅拌混匀后得到一种全有机光敏复合电子浆料
。5.
根据权利要求4所述的一种
PCB
基板上集成
PTC
热敏电阻的电子浆料的制备方法，其特征在于：步骤
(3)
混合物
A
与悬浮液
B
混合后于封闭棕色瓶内机械搅拌
12h
后获得均...

【专利技术属性】
技术研发人员：王守绪，张琴，周国云，李玖娟，王翀，洪延，梁志杰，
申请(专利权)人：江西电子电路研究中心，
类型：发明
国别省市：