本文選題：印刷電子技術(shù) + 導(dǎo)電銀漿�。� 參考：《清華大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：傳統(tǒng)電子電路的布線技術(shù)主要基于減成法工藝,即覆銅板刻蝕工藝,其特點(diǎn)是工藝步驟復(fù)雜、能耗高、成本高以及環(huán)境污染嚴(yán)重等。此外,基于樹脂玻纖板的電路板垃圾由于量大、回收利用價(jià)值低,往往被運(yùn)往發(fā)展中國(guó)家的沿海落后地區(qū)被野蠻拆解焚燒;由于缺乏有效的監(jiān)管,造成當(dāng)?shù)貒?yán)重的污染問(wèn)題,如臭名昭著的廣東貴嶼鎮(zhèn)。要解決上述問(wèn)題,最根本的辦法是徹底顛覆當(dāng)前覆銅板濕法刻蝕技術(shù),采用更加廉價(jià)、環(huán)保和有效的新技術(shù)。正因如此,基于加成法------特別是加成法-干法工藝的印刷電子技術(shù)正越來(lái)越受到科研工作者和產(chǎn)業(yè)界的重視,針對(duì)印刷電子技術(shù)以及其相關(guān)印刷材料的研究和應(yīng)用在近年來(lái)不斷涌現(xiàn)出來(lái)。然而,在印刷電路板領(lǐng)域,尤其是多層印刷電路板,由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,仍然存在一系列的科學(xué)和工藝問(wèn)題有待解決,亟需開發(fā)高性能的加成法印刷導(dǎo)電材料以及新型的高精度層間互連技術(shù)。本文在對(duì)高性能導(dǎo)電銀漿研究的基礎(chǔ)上,以普通打印紙作為基材模型,通過(guò)開發(fā)一系列的工藝設(shè)計(jì)以及材料配方,提出了一套面向未來(lái)綠色環(huán)保紙質(zhì)印刷多層電路板的制備技術(shù)路線;良好解決了層間互連技術(shù)的難題,降低了導(dǎo)電銀漿的成本,成功開發(fā)出了基于普通打印紙的多層電路板(最多可達(dá)10層)模型的制作技術(shù)。通過(guò)對(duì)其各方面性能的測(cè)試和評(píng)價(jià),證明了本文所制備的紙質(zhì)多層電路板在性能上基本符合電路板產(chǎn)業(yè)國(guó)際IPC標(biāo)準(zhǔn)的要求,并且在未來(lái)規(guī)模制造時(shí)具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。同時(shí),針對(duì)未來(lái)可能的綠色環(huán)保紙質(zhì)印刷電路板技術(shù)的發(fā)展方向,本文也提出了新的思路。此外,本文通過(guò)生命周期分析(LCA)的方法,首次定量地研究和分析了紙質(zhì)印刷電路板技術(shù)在生個(gè)生命周期過(guò)程中造成的環(huán)境影響,通過(guò)與傳統(tǒng)環(huán)氧電路板進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)本文開創(chuàng)的紙質(zhì)印刷電路板技術(shù)在環(huán)境保護(hù)的方面與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有高達(dá)兩個(gè)數(shù)量級(jí)的優(yōu)勢(shì)。由此,本文系統(tǒng)論證了紙質(zhì)印刷電路板技術(shù)在制備技術(shù)、性能和環(huán)境保護(hù)等各方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。通過(guò)制備基于紙質(zhì)印刷電路板的電子器件原型機(jī),論證了該技術(shù)在低頻、低密度、低成本以及短壽命的中低端電子器件領(lǐng)域可能的應(yīng)用潛力。此外,本文針對(duì)導(dǎo)電銀漿技術(shù)在高功率、高密度的電子電路應(yīng)用領(lǐng)域存在的局限性,基于加成法工藝開創(chuàng)了一種鋅種子漿料以及與其相關(guān)的置換高性能銅布線的技術(shù)方法。通過(guò)對(duì)鋅漿料和置換銅溶液配方的研究和開發(fā),成功制備了具有純銅級(jí)別導(dǎo)電性的銅電子電路,可通過(guò)加成法印刷制作在聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜和玻璃等各種廉價(jià)的基材表面。通過(guò)一系列的測(cè)試和分析,本文進(jìn)一步證明了該銅布線技術(shù)制得的電子電路具有良好的機(jī)械性能和可靠的使用性能,各項(xiàng)性能指標(biāo)可與目前商用印制線路板性能媲美�？蓱�(yīng)用在常規(guī)商用柔性線路板、射頻識(shí)別標(biāo)簽等元器件中,在高功率、高密度以及高性能電子電路產(chǎn)品領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。通過(guò)對(duì)紙質(zhì)印刷電路板技術(shù)、高性能銅布線技術(shù)以及相關(guān)材料的開創(chuàng)性研究,本文分別從印刷布線技術(shù)和材料兩方面入手,針對(duì)當(dāng)前學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界所關(guān)心的印刷電子技術(shù)的難點(diǎn),提出了更加環(huán)保、廉價(jià)和有效的解決方案,并且通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和測(cè)試分析,論證了本文提出的方案相對(duì)于當(dāng)前技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。此外,本文還從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的角度出發(fā),通過(guò)制備相應(yīng)的模型說(shuō)明了本文所提出的材料和技術(shù)方案在未來(lái)綠色印刷電子產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景和優(yōu)勢(shì)。
[Abstract]:The wiring technology of traditional electronic circuits is mainly based on the process of subtraction, that is, copper clad etching process, which is characterized by complex process, high energy consumption, high cost and serious environmental pollution. In addition, the circuit board waste based on resin glass fiber board has a large amount of waste and low recycling value, which is often transported to the backward coastal areas of developing countries. Barbarous dismantling and incineration; the lack of effective supervision, causing serious local pollution problems, such as the notorious Guangdong Guiyu town. The most fundamental way to solve the above problems is to completely subvert the current copper plate wet etching technology and adopt a cheaper, environmentally friendly and effective new technology. The printing electronic technology of the process of the law and the dry process is being paid more and more attention by the researchers and industry circles. The research and application of printed electronic technology and its related printing materials have emerged in recent years. However, in the field of printed circuit board, especially the multilayer printed circuit board, because of its relatively complex structure, it still exists. A series of scientific and technological problems need to be solved. It is urgent to develop high performance printed conductive materials and new high precision interlayer interconnect technology. In this paper, based on the research of high performance conductive silver pulp, the common print paper is used as the base material model, and a set of process design and material formula is developed. The technical route for the preparation of the future green paper printing multilayer circuit board is to solve the difficult problem of interlayer interconnect technology and reduce the cost of the conductive silver pulp. The production technology of the multilayer circuit board based on ordinary printing paper (up to 10 layers) is successfully developed. The performance of this paper is basically in line with the requirements of the international IPC standard of the PCB industry, and has obvious cost advantages in the future scale manufacturing. At the same time, new ideas have been put forward to the future possible development direction of the possible green paper printed circuit board technology. The method of life cycle analysis (LCA) is the first time to study and analyze the environmental impact caused by paper printed circuit board technology in the life cycle. By comparing with the traditional epoxy board, it is found that the paper printed circuit board technology in this paper has two higher than traditional technology in environmental protection. Therefore, this paper systematically demonstrates the characteristics and advantages of paper printed circuit board technology in various aspects of preparation technology, performance and environmental protection. By making electronic device prototypes based on paper printed circuit boards, the technology is demonstrated in the low frequency, low density, low cost and short life medium and low end electronic devices. In addition, in view of the limitations of the application of conductive silver pulp technology in high power, high density electronic circuits, a zinc seed slurry and its related replacement high performance copper wiring technology are created based on the addition process. The research and development of zinc slurry and replacement copper solution formula are studied. The copper electronic circuits with pure copper grade conductivity have been successfully prepared, which can be printed on a variety of cheap substrates, such as polyester film, polyimide film and glass, and so on. Through a series of tests and analyses, this paper further proves that the electronic circuit made by the copper wiring technology has good mechanical properties and reliability. It can be used in conventional commercial flexible PCB, RFID tags and other components, and has wide application potential in high power, high density and high-performance electronic circuit products. Through the paper printed circuit board technology, high performance copper wiring From the two aspects of the printing and wiring technology and the material, this paper puts forward a more environmentally friendly, inexpensive and effective solution to the difficulties of the printing and electronic technology concerned in the academic and industrial circles, and demonstrates this paper by specific experimental design and test analysis. Compared with the characteristics and advantages of the current technology, this paper also describes the application prospects and advantages of the proposed materials and technical schemes in the future green printing electronics industry from the perspective of industrial application.

【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN405

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本文編號(hào)：1773583