【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及印刷电路板制造，具体涉及黑孔化技术，尤其涉及一种黑影液及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着现代电子设备向更高的集成度和更小型化的发展，印制电路板(pcb)的技术要求日益严苛，尤其是在高密度互联(hdi)、多层pcb和微型化pcb的制造过程中，孔金属化技术的质量直接影响到电路板的电气性能、可靠性及稳定性。孔金属化的主要功能是实现多层电路板层间的电气连接，而这项技术的核心难题之一便是如何在孔壁上形成均匀、牢固且导电性优异的金属镀层。
2、传统的孔金属化工艺主要包括化学镀铜(即化学镀)和电镀铜等方法。然而，化学镀铜工艺存在许多缺点，包括对化学药品的高度依赖、环境污染、工艺繁琐以及难以应对复杂的孔型结构。与此同时，化学镀铜过程中产生的废液和废气不仅增加了生产成本，也对环境造成了极大的污染，受到越来越严格的环保法规限制。
3、黑孔化技术(或称“黑影液”技术)作为一种创新的孔金属化方法，利用石墨、碳黑等导电材料形成的分散液在pcb孔壁上形成导电膜，从而为后续的电镀提供良好的基底。黑孔化技术不依赖贵金属钯，也不需要复杂的化学镀液，因而在成本、环保以及工艺简化方面具有显著优势。然而，由于石墨本身的疏水性及片层结构特点，单纯的物理混合往往难以避免石墨颗粒的聚集沉淀，这直接影响了黑影液的稳定性和黑孔化效果，因此，黑孔化工艺面临的最大挑战是如何实现石墨颗粒在液体中的均匀分散。
4、cn103167747a公开了一种印刷电路板的制备方法，其公开的黑孔化溶液按重量百分比计，包括：2％-4％的碳粉、0.
5、cn704562775a公开了一种用于印制电路板的黑孔液及其制备方法，其公开的黑孔液包括导电基质、表面活性剂、水溶性高分子及其对应的不良溶剂、碱性物质和分散介质，黑孔液的制备方法包括将导电基质、表面活性剂加入到分散介质中，进行研磨后加入水溶性高分子，剧烈搅拌后再加入水溶性高分子对应的不良溶剂，最后再加入碱性物质形成黑孔液。该专利技术虽然增强了黑孔液的分散稳定性，但是制备方法复杂。
6、cn108323036a公开了一种黑孔液及黑孔化工艺，其公开的黑孔液，包括导电剂2％-4％，分散剂5％-9％，表面活性剂4％-7％，碳酸钾1％-2％，去离子水78％-88％。其公开的黑孔液中表面活性剂的占比高达4％-7％，会影响导电基质的导电性能。
7、现有技术中公开的黑影液均使用大量的表面活性剂，或使用复杂的制备工艺，才能够维持黑影液的稳定，因此对黑影液中表面活性剂的类型以及配比进行优化，提升导电材料的分散效果，增强黑影液的长期稳定性具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种黑影液及其制备方法与应用，本专利技术通过研究表面活性剂对黑影液中导电材料分散性的影响，对表面活性剂的种类以及配比进行优化，仅需少量的聚氧乙烯醚类表面活性剂即可改善石墨的表面亲水性，促进导电材料在分散介质中的均匀分布，避免导电材料的重新聚集，提高了黑影液的长期稳定性和分散性，解决了黑影液沉淀、分层等问题。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种黑影液的制备方法，所述制备方法包括：
4、混合导电浆料、分散剂、ph调节剂、稳定剂和聚氧乙烯醚类表面活性剂，制备得到所述黑影液；
5、所述黑影液中，聚氧乙烯醚类表面活性剂的质量占比为0.1‰-2‰。
6、导电材料(石墨及碳黑)属于疏水性物质，聚氧乙烯醚类表面活性剂含有疏水性烃链和亲水性基团，其疏水性烃与导电材料通过疏水缔合作用而结合，使导电材料表面吸附亲水性基团，形成分散态的悬浮液。聚氧乙烯醚类表面活性剂凭借独特的分子结构，与导电材料的缔合作用更强、更牢固，从而使得悬浮液的分散度和稳定性显著提升。
7、本专利技术中，仅需0.1‰-2‰的聚氧乙烯醚类表面活性剂，即可实现对导电材料表面亲水性的改善，促进导电材料在分散介质中的均匀分布，避免导电材料的重新聚集，从而提高黑影液的长期稳定性和分散性，解决黑影液沉淀、分层等问题，使其具备良好的循环使用性能，减少了频繁更换液体的需求，从而降低了生产成本。
8、本专利技术使用的聚氧乙烯醚类表面活性剂具有低成本、环保且易于获取的优势，本专利技术的制备方法也大大减少了化学添加剂的使用，符合现代工业对环保、可持续发展的需求。
9、本专利技术通过优化聚氧乙烯醚类表面活性剂的配比，显著提升了黑影液的长期稳定性，使其具备良好的循环使用性能，减少了频繁更换液体的需求，从而降低了生产成本，若聚氧乙烯醚类表面活性剂的加入量过少，则黑影液的稳定性较差，静置后，导电材料分层，不仅需要添加额外的搅拌处理，而且会使黑孔化效果明显下降，若聚氧乙烯醚类表面活性剂加入过量，则黑影液在应用过程中易发泡，板材与黑影液接触不均匀，导致黑孔化效果明显变差。
10、本专利技术中，所述黑影液中，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂的质量占比为0.1‰-2‰，例如可以是0.1‰、0.2‰、0.3‰、0.4‰、0.5‰、0.6‰、0.7‰、0.8‰、0.85‰、0.9‰、1‰、1.1‰、1.2‰、1.3‰、1.4‰、1.5‰、1.6‰、1.7‰、1.8‰、1.9‰或2‰，包括但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、优选地，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制的组合包括脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯。
12、优选地，所述黑影液中，聚氧乙烯醚类表面活性剂的质量占比为0.2‰-1.2‰，例如可以是0.2‰、0.3‰、0.4‰、0.5‰、0.6‰、0.7‰、0.8‰、0.9‰、1‰、1.1‰或1.2‰，包括但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、优选地，所述制备方法包括先混合导电浆料、分散剂、ph调节剂和稳定剂，得到初始黑影液，再加入聚氧乙烯醚类表面活性剂，制备得到所述黑影液。
14、本专利技术中，先将导电浆料、分散剂、ph调节剂和稳定剂混合制备初始黑影液，再加入聚氧乙烯醚类表面活性剂，可以在初始黑影液的基础上，针对裸露的疏水性导电材料进行更具有针对性的缔合，保证表面活性剂的有效利用，避免直接混合时，聚氧乙烯醚类表面活性剂与乙二醇、羧甲基纤维素钠等其他有效成分缔合，导致发泡现象加剧。
15、优选地，所述分散剂与所述导电浆料的质量比为1:(8-20)，例如可以是1:8、1:9、1:10、1:11本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种黑影液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合；
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括先混合导电浆料、分散剂、pH调节剂和稳定剂，得到初始黑影液，再加入聚氧乙烯醚类表面活性剂，制备得到所述黑影液。
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂与所述导电浆料的质量比为1:(8-20)，优选为1:(10-15)；
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述稳定剂与所述导电浆料的质量比为1:(10-30)，优选为1:(15-25)；
6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述黑影液的pH为8-12，优选为9-11。
7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂包括碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾中的任意一种或至少两种的组合
8.如权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述导电浆料中包括导电材料；
9.一种黑影液，其特征在于，所述黑影液通过权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求9所述黑影液的应用，其特征在于，所述黑影液应用于印制电路板的黑孔化。
...【技术特征摘要】
1.一种黑影液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚氧乙烯醚类表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的任意一种或至少两种的组合；
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括先混合导电浆料、分散剂、ph调节剂和稳定剂，得到初始黑影液，再加入聚氧乙烯醚类表面活性剂，制备得到所述黑影液。
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂与所述导电浆料的质量比为1:(8-20)，优选为1:(10-15)；
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述稳定剂与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：许新海，汪印，王文萱，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：
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