一种制备pcb高导电纳米银的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于纳米材料合成技术领域，具体涉及一种制备高导电纳米银的设备。
【背景技术】
[0002]印刷电子技术是基于传统印刷方法制造电子器件的一项新技术，可广泛运用于大面积、柔性化与低成本的各种电子或光电产品。2014年8月国家科技部颁布的“十三五”科技发展预测中，印刷电子材料与技术首次列入预测领域之一。2002年我国取代美国成为世界第三大线路板生产国，2003年我国生产及出口额均达60亿美金，2007-2011年增长率达到9.6%，大于世界的2.5%，2012年产值达到220亿美金，2013年我国在技术、管理等方面进一步提高，预计2015年产值达到279亿美金，其后增长率稳定在5%。全国现有3000多家企业进行印刷线路板(PCB)制作，规模较大企业多集中在沿海地区，深圳较多，最大规模的企业是深南电路有限公司，其利润达26亿元。传统的蚀刻工艺，设备投入高，生产工序多达26步，废液排放大，酸性蚀刻废液排放量约为256万吨/年，对环境造成污染严重，产品生产成本高，设备占地面积大，生产效率低，且得到的印刷线路板在电子设备中仅起到支撑和连接电子元器件的作用，即导电线路板。电子印刷线路板是现代企业采用先进的印刷制备技术，它的基材上含有电子元件(如多层板内埋置电阻、电容，以及埋置IC器件等)和连接线路，能直接形成功能性的电子电路，为电子设备的微型化实施成为可能，目前，国内外电子印刷线路板研发关键技术，是先进印刷电子技术和纳米材料生产技术相结合而产生，但由于关键技术不能为现有企业所掌握，因此印刷电子技术未能得到广泛运用。
[0003]目前，制备纳米银粉的方法有很多，总的来说可分为物理法，如粉碎法、机械球磨、真空蒸发冷凝等方法；生物法，如微生物、植物组织还原等方法；化学法，如有液相化学还原、声化学法、微乳液等方法；物理法周期长，设备要求高，投资大；生物法对条件要求高；液相化学还原法周期短，成本低，工业化较为容易。
[0004]目前，关于纳米银粉的制备方法的专利有很多，但是现有专利只是简单的涉及制备方法，没有涉及完整的工艺流程、设备及对废液、废气的处理。本申请涉及纳米银粉的制备方法、工艺流程、设备及对废液、废气的处理。现有的与纳米银粉的制备方法密切相关的专利有:岳红琴等人公开了《纳米银粉的制备方法》(201110095156.9)，该专利以亚硝酸银为前驱体制备纳米银粉，硝酸银、PVA、亚硝酸钠等为起始原料，制备出亚硝酸银前驱体，再将其于180°C?250°C下热分解制备出高纯度纳米银粉，同时对制备过程所产生的废水中的银进行回收，实现了银的循环利用。该实用新型方法原材料易得、银的转化率高、制备工艺较简单、投资少，生产成本较低，银粉纯度高；该方法制备的纳米银粉可广泛应用于医疗卫生、电子工业、高效催化剂等领域；高玲凡等人公开了《纳米银粉的制备方法》(200810230927.9)，该方法为=AgNO3、聚乙烯醇、乳化剂的混合，加入适量甘油后反应30分钟，加去离子水，用真空泵抽滤洗涤，然后进行脱水，最后进行干燥可得到50?10nm的纳米银粉。
[0005]李中春公开了《片状纳米银粉的制备方法》(201210500911.1)，一种片状纳米银粉的制备方法，它由含表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠等)的银盐水溶液与亚铁盐溶液在O?100°C的温度下反应得到。采用此方法得到的片状纳米银粉形貌单一，纯度高。反应时间短、效率高、反应条件温和、工艺及设备简单、生产成本低、操作简便、绿色无污染等优点，适合工业化大规模生产；刘福生公开了《一种改性纳米银粉的制备方法》(201410058076.X )，该方法以硫醇、含巯基的硅烷偶联剂、阳离子表面活性剂、缓蚀剂和有机溶剂为原料，对纳米银粉进行表面改性，制备得到改性纳米银粉，解决了纳米银粉易团聚、与其他材料复合时相溶性差的问题。这种制备方法具有生产工艺简单易行，设备投资小，能耗低，无环境污染，改性纳米银粉应用范围广，有利于推广应用，具有广阔的应用前景；《一种球形纳米银粉的制备方法》(200810046690.9)，史晓亮等公开了一种球形纳米银粉的制备方法。这种球形纳米银粉的制备步骤为I)喷雾热解，2)球形纳米银粉的制备，该制备方法简单、易控制、无污染、成本低，适合于工业化规模生产，所制备的球形纳米银粉为纳米级别，粉末粒径分布均匀、形貌规则、收率高；《一种纳米银粉及其制造方法及其应用》(200910241459.X )，陈峤等公开了一种用于DC电极浆料和低温粘结纳米银浆的纳米银粉及其制造方法，该纳米银粉采用化学还原法，采用水合肼、丙三醇或三乙醇胺在90?92°C下还原银化合物加工工艺制备；采用这种方法制造出的纳米银粉应用于在800°C的温度下进行烧结的DC电极浆料；应用于260°C?270°C下粘结SiC或GaN等芯片的纳米银浆，电极具有可焊性好、导电性高、电性能稳定与粘结强度大、可靠高等优点；刘福生公开了《一种粘稠介质中制备纳米银粉的方法》(201110278418.5)，该方法以表面活性剂、增稠剂、银盐、还原剂等为原料，用表面活性剂、增稠剂、络合剂、消泡剂、防氧化剂和去离子水配制得到粘稠介质，加入银盐搅拌均匀，降低其黏度，经压滤、洗涤和真空干燥得到纳米银粉；该方法具有原料易得、生产工艺简短、生产效率高、生产成本低、能耗低、粉体不易团聚、粉体分散性好、适合于规模化生产，解决了纳米银粉现有化学制备方法存在的易氧化和易团聚的问题。
[0006]银粉等物质对环境造成污染，甚至导致人体中毒，因此对废液的处理尤为重要。化学传统的污染治理方法有化学沉淀法、絮凝沉淀法、电解法等；化学沉淀法处理废液是利用银离子与某些化学试剂发生化学反应生成难溶的固体物质，然后分离去除银离子的一种方法；实际操作中常采用氯化钠去除银离子，效果理想，适用范围广，成本低，但是过量的氯化钠可使处理废水增加，如值降低时又有气体放出，废液处理银环境保护需要严格控制添加量，絮凝沉淀法经过一定预处理后添加硫酸亚铁、烧碱，利用絮凝和沉淀作用形成较大颗粒的矾花，分离后去除银离子，此工艺需要大量的化学试剂，增加了废液处理成本，可利用石灰节省烧碱的用量，但是所产生的污泥量较大而且难以利用，容易产生二次污染，需要进一步处理，电解法可以回收废液中的银离子，基本上可以实现银的回收利用，但是在电解过程中会产生大量氯气，导致蚀刻液氯的损失并且污染环境，利用溶液吸收氯气可以避免环境污染。该方法操作简单，技术可行，但产生大量氨气，恶化环境，且废液处理后仍存在二次污染问题。传统上的治理方法过程中产生大量的污泥、废液、废渣不仅污染环境而且造成资源浪费，同时所得产品纯度低，再利用价值与经济价值不高，难以解决废液所带来的环境污染问题不能实现标本兼治。
[0007]一种用于PCB高导电的纳米银制备方法及设备，所涉及到的生产工艺简单、生产成本低，设备投资少、过程容易控制、产率高，所制备的纳米银纯度高，可以取得很高的经济价值，同时避免废液排入环境造成污染，达到了经济、社会与环保效益的统一。
【发明内容】