导电油墨的那些事儿

随着科学技术的迅猛发展，油墨跨出了狭窄的印刷领域。延伸到了有关电路板、电子开关、电子纸等前人未曾涉足过的领域——导电油墨。

影响导电性的主要因素

油墨的导电性受导电材料种类、粒子大小、形状、填充量、分散状态、粘合剂种类以及固化时间等的影响。

不同种类的导电材料与粘合剂辅助材料混合均匀后赋予油墨的导电性是不同的。导电粒子的结构、大小不同，其导电性也有差异。例如，银粉的状态可以是球状、片状、枝状、针状、扁平状等。片状比球状的接触面要大得多，因此就显示出更好的导电性能。导电材料的填充量，即导电填料与粘合剂基料的配比也对导电性有很大的影响。

如果粘合剂用量太多，超过了导电材料，则墨膜固化后导电材料不能连结成链状排列，此时即使有些导电性，也是不稳定的。若导电材料加入量超过临界体积浓度，也不能得到良好的导电性。

因此，两者的配比要恰当。实践证明，干燥不彻底的导电图形往往要比干燥彻底的图形阻值高数十倍以上，因此，干燥质量也是薄膜开关质量的一个主要方面。导电油墨按干燥固化条件的不同可分为低温干面型、高温烧结型和紫外线或电子未固化型三大类。

导电油墨的用途

导电油墨在印刷电路板中的应用

印制电路板是指在绝缘基板上通过各种方法形成连接电子元件的导电通路。

·印制电路板的分类

1．从基材上分类

有硬质层压板（酚醛层压板、环氧层压板）、挠性板（聚酯、聚酸亚胺、聚砜等薄膜）和无机陶瓷板之分；

2．从电路结构划分

有单面、双面和多层种类之分；

3．从制作方法分

有减成法、加成法和导电墨印刷方法之分，用导电墨印刷方法制作印制电路板工艺简单、效率高，而且还节约金属铜，是降低微电子产品成本的一条有效途径。用导电墨进行印刷获得的印制电路，有的可以焊接，有的不能焊接，对不能焊接的印制电路可采用导电胶直接粘接，双面板可用通孔印刷导电墨连接，这种印制电路板便于高集成化。

即便是单面板也可采用跨线方法实现多层化。层与层之间的通孔可用网印方法将导电墨印入孔穴内以便连接各层线路。线路上的电阻同样可用碳墨印刷出来，在电阻表面甚至还能安装片状元件。

在印制电路板中要注意丝网目数的选择和网印的厚度问题，选择合适的刮板，并在印刷时注意选择最低网印压力，刮板安装时，上面裸露的橡胶部分要尽量少，注意印刷平台、刮板压力和速度的调节。此外，印刷中要非常注意静电的影响，一般可选择金属丝网和保证无尘室操作，以避免静电带来的危害。

导电油墨在智能标签天线印制中的应用

在智能标签印刷中，导电油墨主要用于印刷智能标签的天线替代传统的压箔法和腐蚀法制作的金属天线。它具有两个主要的优点：

1．传统的压箔法或腐蚀法制作的金属天线工艺复杂，成品制作时间长，而应用导电油墨印刷天线利用高速的印刷方法，高效快速，是印刷天线和电路中首选的快捷节省的方法。如今，导电油墨已开始取代各频率段的蚀刻天线，如超高频段（860MHz～950MHz）和微波频段（2450MHz），用导电油墨印刷的天线可以与传统蚀刻的铜天线相比拟，此外，导电油墨还用于RFID中的传感器及线路印刷。

2．传统的压箔法或腐蚀法制作金属天线要消耗费用高的金属材料，成本较高，而导电油墨的原材料成本要低于传统的金属天线，这对于减少智能标签的制作成本有很大的帮助。

导电油墨在其他行业的应用

电子开关中的接触垫材料，除了闪亮亮的铜似乎没有别的可以代替了，但德国彼德仕公司（LackwekerPeters）开发的高质量SD 2841HALIR碳导电油墨完全可以替代铜，某些方面甚至优于铜。

电子纸所采用的导电油墨由数百万个尺寸极小的微胶囊构成，直径与头发丝相当。

每一个微胶囊中含有白色和黑色颗粒，分别带有正电荷和负电荷，它们悬浮在清洁的液体中。

电子油墨薄膜的顶部是一层透明材料，作为电极端使用；底部是电子油墨的另一个电极，微胶囊则夹在这两个电极间。

新型导电油墨的前景

近期，韩国ABC纳米技术公司成功开发了一种纳米导电墨水，可应用于无线智能识别（RFlD）电子标签、印刷电路板（PCB）、柔性印刷电路板（FPCB），也可用于印刷电磁波屏蔽材料。

纳米导电墨水技术

该技术采用纳米银作为导电墨水的主体。成品导电墨水为胶体，固含量低于30%，金属银颗粒直径小于25nm，均匀分布于胶体，具有理想的电阻率。该公司还展示了使用这种墨水印刷电路板的设备。

使用该墨水可以杜绝材料浪费，减少工序，省去了清洗基板残留物的水洗工序，因而可提高经济效益、大幅降低制造成本、减少制造过程中的环境污染。使用导电墨水不仅可以印制RFID的电路，还可以印刷天线，比传统的压箔或蚀刻等印刷电路制作工艺更快捷，也更便宜。