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PCB制作中喷墨打印设备和金属纳米级油墨介绍 |
发布时间:2010-12-24 |
喷墨打印设备
喷墨打印设备方面,主要是喷墨打印头和生产率两个方面。MicroCraft的MJ6151系列喷墨打印机,其喷印的分辨率为300dpi-600dpi,喷射墨滴量最小为30皮升,线宽处在80μm-150μm之间,只能满足一般线路密度的要求。对于抗蚀油墨而言,必须开发更小的喷射墨滴量,更高的喷印分辨率,才能获得更小的线宽,如喷印的分辨率为1200dpi-2400dpi ,喷射墨滴量最小为3皮升-6皮升,则线宽可达到5μm-20μm之间。而对于金属纳米级油墨来说,必须开发具有喷射更小的墨滴的喷射头的喷墨打印机,才能满足直接形成5μm以下的线宽的要求。
金属纳米级油墨
金属纳米油墨是指油墨中所含的金属颗粒尺寸等级是在1nm左右的产品。
金属纳米颗粒的特性主要有以下三种性能:
1.金属的熔点会降低到室温水平。这样一来,金属纳米颗粒之间的熔融连接便可在室温或在基板可耐温度的条件下进行烧结来形成。在金属纳米级油墨经直接喷墨打印成线路和图形后,通过烘干除去溶剂或烧结热分解使金属的纳米颗粒互相接触并在表面溶化,便可获得微米结构的导电的金属烧结体。如采用银纳米颗粒的油墨在喷射1皮升-2皮升墨滴所形成的导线,经过230℃/40分钟以下进行烧结,便可得到电阻率为3μΩ•㎝的导电,接近于纯银和纯铜的电阻率,因而可形成优良的导体。
2.金属的纳米颗粒在溶液中是不会产生凝聚而沉降现象。这是因为金属的纳米颗粒在有极性的有机溶剂中,并形成络合作用,呈现出不会凝聚的稳定分散状态。试验表明,金属的纳米颗粒分散的稳定性比一般胶体的分散的稳定性还要好,因此,在油墨中的分散状态的金属纳米颗粒是非常有利于进行保存和使用的。同时,可通过改变金属的纳米颗粒的浓度来改变金属的纳米的粘度和触变性,以有利于更好地控制喷墨打印的图形的精确度。
3.金属的纳米颗粒的质量微小,因而不会产生减缓金属纳米级油墨墨滴的喷射速度,这是非常重要的。否则,就会影响喷墨打印的精确度。
金属纳米油墨的制造,实际上是金属纳米颗粒的制造方法问题。目前,金属纳米颗粒制造方法可分为物理方法与化学方法两大类型:
1.物理制造方法。是采用真空蒸发方法,即加热金属熔融、蒸发,并在惰性气体中一起蒸发和凝固成金属纳米颗粒,然后收集于有极性的有机熔剂的分散体系中而成。
2.化学制造方法。化学制造方法可分为气相反应和液相反应的方法。目前大多数是采用液相反应来直接制造金属纳米络合体,因为它是在稳定的胶体的体系中转换成的,从而避免纳米颗粒粗大化。液相反应的方法可能是今后生产金属纳米颗粒和油墨的重要方法和主要途径。目前采用此种方法生产的银纳米油墨和金纳米油墨等已开始市场化。
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