专利名称：一种可弯折柔性透明电子电路及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电子电路技术，特别涉及一种可弯折透明柔性电路及其制备方法。
背景技术：
随着柔性电路板技术日趋成熟，在未来新型电子产品上用量持续增大，柔性电路 板的电路导通的可靠性显得更为重要。柔性电子器件在使用过程中常伴随电路板的变形， 尤其是电路通道将承受各种拉伸、压缩和弯曲变形。在变形过程中，电路通道的导电性能的 可靠性和稳定性是柔性电子器件正常工作的前提保障。现有电子工业中，主要通过Pb/Sn焊料和导电银浆来实现微电子封装连接，通过 各种印刷技术在电路基板上用导电银浆印制设计的电路实现电路的导通连接。目前市场上 的导电银浆多是以球状纳米银颗粒为主要填料的。相比于早期的微米级银粉，纳米银颗粒 克服了微米级银粉可能存在的粒子沉降问题，对行业技术的进步起到了关键性的作用。但 由于纳米银颗粒之间的接触几率偏低，并留有较大的空间，如被大量的非导体树脂所占据， 就会对导体微粒形成阻隔，使整体导电性能下降；而且生产中可能存在纳米银浆分散不均 勻的现象，易使浆料中的球状纳米银颗粒间间隙过大或产生团聚，从而导致导电率下降甚 至断路。因此，在生产过程中常通过添加高浓度纳米颗粒来解释上述问题，但是提高球形纳 米银颗粒用量将大幅度增加企业的生产成本，使印刷后的电路板价格居高不下。随着人们审美观点的发展，复杂的电路令人望而生畏。在一些与人们生活密切相 关的电子行业，已悄然掀起一股“透明化”潮流。透明手机、透明显示器等概念产品正被设 计和展现。这些电子产品的透明化首先需要电路的透明化，虽然电路基板可以采用轻薄的 透明基板，但当印刷上各种电路后便不再透明，反而更清晰地显现出纷繁复杂的电路。如何 开发一种技术使得印刷上的电路也透明，是未来“透明化”潮流发展的首要解决问题。
发明内容
为了保障柔性电路的良好的抗弯折性能并实现电路透明化，且降低电路板成本， 本发明提供了一种可弯折透明柔性电路及其制备方法。本发明解决上述问题的思路是采 用分子自组装法合成纳米银线，以纳米银线作为导电银浆的导电填料，在透明柔性电路基 板上印刷厚度小于0. Imm的电路从而获得可弯折透明柔性电路。因为纳米银线自身柔韧性 好且银线之间保持多点接触，所以制得的纳米银线导电银浆层抗弯折性好且导电率高，从 而节省纳米银线用量降低成本。又因为银浆层抗弯折性好且导电率高，所以可以减小银浆 层厚度至0. 1mm，从而进一步降低成本并使得银浆层透光度高实现透明化。本发明采用的具体方案是1、以硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮为主要原料，并特别地添加适量氯化钠， 在155°C反应45min获得纳米银线。其中硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的质量比例为 1 60 4。
2、以纳米银线、聚乙二醇、环氧树脂和四氢呋喃为主要原料调配纳米银线导电银 浆，其中纳米银线的含量为40% 60%。3、将纳米银线导电银浆印刷在透明柔性电路基板形成设定的电子电路，固化。本发明具有的有益效果是使用纳米银线导电银浆印刷的电路导电性好，抗弯折 能力强，厚度薄，透明度高，配合透明无色的柔性电路板，基本可以实现电路的隐身化，这对 于饱受电路外形不佳之苦的众多行业来说都是一个积极地消息。
具体实施例方式实施例1以硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮为主要原料，其中硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡 咯烷酮的质量比例为1 60 4，并特别地添加适量氯化钠，在155°C反应45min获得纳米 银线。以纳米银线、聚乙二醇、环氧树脂和四氢呋喃为主要原料调配纳米银线导电银浆，其 中纳米银线的含量为40%。将纳米银线导电银浆印刷在透明柔性电路基板形成设定的电子 电路，电路厚度为0. 1mm，红外灯照射下100°C固化2h。测得电路透明度为98%，四电极测试法测得电路体电阻率为1. 5 X 10_4 Ω · cm,经 受180°反复弯折100次电路不出现裂纹，根据JISK6852-1994测得剪切强度约30MPa。实施例2以硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮为主要原料，其中硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡 咯烷酮的质量比例为1 60 4，并特别地添加适量氯化钠，在155°C反应45min获得纳米 银线。以纳米银线、聚乙二醇、环氧树脂和四氢呋喃为主要原料调配纳米银线导电银浆，其 中纳米银线的含量为50%。将纳米银线导电银浆印刷在透明柔性电路基板形成设定的电子 电路，电路厚度为0. 08mm，红外灯照射下100°C固化2h。测得电路透明度为92%，四电极测试法测得电路体电阻率为1. 0 X 10_4 Ω · cm,经 受180°反复弯折150次电路不出现裂纹，根据JISK6852-1994测得剪切强度约24MPa。实施例3以硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮为主要原料，其中硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡 咯烷酮的质量比例为1 60 4，并特别地添加适量氯化钠，在155°C反应45min获得纳米 银线。以纳米银线、聚乙二醇、环氧树脂和四氢呋喃为主要原料调配纳米银线导电银浆，其 中纳米银线的含量为60%。将纳米银线导电银浆印刷在透明柔性电路基板形成设定的电子 电路，电路厚度为0. 05mm，红外灯照射下100°C固化2h。测得电路透明度为85%，四电极测试法测得电路体电阻率为0. 8 X 10_4 Ω · cm,经 受180°反复弯折150次电路不出现裂纹，根据JISK6852-1994测得剪切强度约15MPa。
权利要求
1.一种可弯折柔性透明电子电路。其特征在于该电子电路具有良好的抗弯折性能、透 明并可制备在柔性基底上。
2.—种可弯折柔性透明电子电路的制备方法。其特征在于该方法的主要步骤如下A、制备纳米银线。B、以纳米银线为主要导电填料制备纳米银线导电银浆。C、把纳米银线导电银浆印刷在柔性透明电路板，固化，获得预期电子电路。
3.根据权利要求1所述的一种可弯折柔性透明电子电路，其特征在于该电子电路的 剪切强度为15 30MPa，经受180°反复弯折100次电路不出现裂纹，当采用透明基板时把 纳米银线导电银浆印刷上电路后透明度达85%以上。
4.根据权利要求2所述的一种可弯折柔性透明电子电路的制备方法，其特征在于可 采用化学法、物理法等技术制备纳米银线，特别地优选化学法中的分子自组装法。
5.根据权利要求4所述的纳米银线的分子自组装法，其特征在于以硝酸银、乙二醇 和聚乙烯吡咯烷酮为主要原料，并特别地添加适量氯化钠，在155°C反应45min获得纳米银 线。其中硝酸银、乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的质量比例为1 60 4。
6.根据权利要求2所述的一种可弯折柔性透明电子电路的制备方法，其特征在于所 采用的纳米银线平均直径为30nm，长径比超过200。
7.根据权利要求2所述的一种可弯折柔性透明电子电路的制备方法，其特征在于纳 米银线导电银浆的主要成分为纳米银线、聚乙二醇、环氧树脂、四氢呋喃，其中纳米银线的 重量含量为40 % 60 %，特别地优选50 %。
8.根据权利要求2所述的一种可弯折柔性透明电子电路的制备方法，其特征在于纳 米银浆印刷的电路层厚度小于0. Imm,固化条件为红外灯照射下100°C固化2h。
9.根据权利要求2所述的一种可弯折柔性透明电子电路的制备方法，其特征在于纳 米银浆的电阻率小于1. 5 X IO"4 Ω · cm。
全文摘要
本发明公开一种可弯折柔性透明电子电路的制备方法，使用该方法可在柔性电路板上印刷电路并保持可弯折透明特性。该方法通过如下步骤实现采用化学还原法制备直径30nm长径比超过200的纳米银线，以纳米银线、环氧树脂、聚乙二醇按一定配比混合制备导电银浆，利用丝网印刷技术以导电银浆在柔性电路板上印刷厚度仅0.1mm的电路。通过该方法制备的电子电路具有抗弯折能力强、导电率高、透明等特性，是新型柔性透明电子器件的关键部件。
文档编号H05K1/09GK102118918SQ201110091338
公开日2011年7月6日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者刘嘉斌, 刘波, 张金燕, 梁君, 秦海英, 蒋玲波, 陈设 申请人:中国计量学院