专利名称：基材表面的铜膜、其制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基材表面金属膜的制备方法，尤其涉及铜金属在基材表面覆膜特别是图案化膜的制备方法。
背景技术：
光聚合技术是目前制备芯片、线路板、液晶板的关键技术且有不可取代性，传统印制线路板的工艺是先在覆铜板上用光固化成型胶通过掩膜曝光显影制备图案，然后刻蚀制备铜质线路，在此过程中需要涂布、曝光、显影、刻蚀等多个步骤，并产生大量的溶剂排放及污染液，且制备过程复杂，制备周期长，投资大。随着社会的进步和电子科技信息的发展，突破传统线路板的印制技术，寻找简便快捷环境友好的新技术是该行业的一项核心问题。金属铜具有良好的导电性，且价格低，因而在线路板中应用非常普遍。开发一种工艺简单、环境友好、性能稳定的铜膜制备方法，是社会发展的需求并且具有显著的经济意义与市场价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种基材表面的铜膜、其制备方法及应用，此技术制作工艺简单，环境友好，可替代传统的线路板印制技术。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。一种基材表面金属铜膜的制备方法，包括如下步骤
(1)将铜盐和助剂加入溶剂中，使其完全溶解；
(2)在避光条件下，将光引发剂加入步骤(I)所得溶液中，混合均匀，然后将此反应溶液注入容器中，使透光基材与反应溶液相接触；
(3)用与光引发剂吸收波长相适应的面光源照射透光基材，促使反应进行从而生成金属铜粒子，所述金属铜粒子附着于基材表面；
(4)将表面附有金属铜粒子的基材在热压机上隔氧热压。上述制备方法的步骤(2)中，可以在透光基材外表面(即不与反应溶液接触的表面)附一层图案遮光膜，然后经过步骤(3)和(4)，可在基材表面得到与遮光膜空位对应的图案化的铜膜。优选步骤(3)在密闭条件下进行，由此制得的铜膜纯度更高，具有更好的导电性。上述制备方法中，所述铜盐为无机盐、有机盐和络合盐中的一种或多种的组合，优选氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、溴化铜、高氯酸铜、乙酸铜、甲酸铜、硬脂酸铜和亚油酸铜；铜的络合盐通式为Cu (R) n2+，其中R为含氮化合物、羰基化合物、磺酸基化合物或柠檬酸化合物。所述助剂是可以和铜盐形成络合物的化合物，其作用主要在于促进铜盐的溶解。
优选地，助剂的化学通式为=N(R)n，其中R为烷基，η为1-3;
权利要求
1.一种基材表面金属铜膜的制备方法，包括如下步骤将铜盐和助剂加入溶剂中，使其完全溶解；在避光条件下，将光引发剂加入步骤(I)所得溶液中，混合均匀，然后将此反应溶液注入容器中，使透光基材与反应溶液相接触；用与光引发剂吸收波长相适应的面光源照射透光基材，促使反应进行从而生成金属铜粒子，所述金属铜粒子附着于基材表面；将表面附有金属铜粒子的基材在热压机上隔氧热压。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在将透光基材与反应溶液相接触后，在基材外表面附一层图案遮光膜。
3.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)在密闭的条件下进行。
4.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐为无机盐、有机盐和络合盐中的一种或多种的组合，优选氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、溴化铜、高氯酸铜、乙酸铜、甲酸铜、 硬脂酸铜和亚油酸铜；铜的络合盐通式为Cu (R)n2+，其中R为含氮化合物、羰基化合物、磺酸基化合物或柠檬酸化合物。
5.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述助剂是可以和铜盐形成络合物的化合物，且助剂与铜离子的摩尔比为1-6。
6.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂是水、醇类溶剂、酮类溶剂、 N, N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种。
7.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂是自由基裂解型光引发剂、夺氢型光引发剂、或阳离子型光引发剂，优选苯偶姻及其衍生物、苯偶酰衍生物、二烷基氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、二苯甲酮/叔胺、蒽醌/叔胺、硫杂蒽酮 /叔胺或樟脑醌/叔胺、芳基重氮盐、二芳基碘鎗盐、三芳基硫鎗盐、芳茂铁盐中的一种或多种；且光引发剂与铜离子的摩尔比为1-3。
8.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述热压温度为100-30(TC，压力为 I-IOMPa,热压时间不超过5分钟。
9.一种基材表面金属铜膜，通过权利要求1-8中任一项所述制备方法制备而成。
10.权利要求9所述基材表面金属铜膜在制备导电复合材料、导电油墨或柔性线路板印制中的用途。
全文摘要
本发明公开了一种基材表面金属铜膜的制备方法，可以使非导体基材表面铜金属化，并且通过选择性曝光可以使膜图案化，省略了曝光、显影、刻蚀等步骤；所制备的铜膜纯度高、导电性好，并且膜厚可通过光照时间控制。该方法工艺简单、可操作性强、加工成本低、且环境友好，可替代传统的线路板印制技术。
文档编号H05K1/09GK102605355SQ201210041508
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者朱晓群, 聂俊 申请人:北京化工大学