本发明属于集成电路领域，具体涉及柔性导电膜及其制备方法。
背景技术：
柔性印刷电路板fpc主要使用聚酰亚胺(pi)覆铜板(fccl)或聚酯(pet)覆铜板，特别是pi覆铜板，目前已广泛用于航空航天设备、手机、数码相机、汽车电子液晶电视、笔记本电脑等电子产品中。随着电子产品不断向轻、薄、短、小的方向发展，在要求柔性覆铜箔的性能不断提高的同时，导电线的高分辨率和线宽需达到10微米的要求，也需求铜箔的厚度要越来越小。现有的有胶柔性覆铜板是通过用粘合剂如环氧树脂将金属箔粘接到可商购的聚酰亚胺膜上来制造的，因此，其耐热性、耐化学性、阻燃性、电性能等受到所使用的特定粘合剂的性能支配。为了克服现有技术的使用粘合剂的柔性金属箔/聚酰亚胺层压体的缺点，市场需求无胶柔性覆铜板。目前已开发的不含粘合层的柔性金属箔层压体，它通过直接在金属箔上流延和涂布聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂前体(聚酰胺酸)清漆而制造。与金属箔接触的层中的聚酰亚胺树脂通常具有比其余层中的聚酰亚胺树脂低的玻璃化转变温度(tg)以确保对金属箔的粘接强度。这些柔性金属箔层压体的耐热性和类似性能得到显著改进，但却仍没有充分利用聚酰亚胺膜的有利性能的优点。另一种是真空溅射法，在pi基板上真空沉积铜薄膜或铜箔，为了提高铜箔与pi的结合力，一般需要通过介质层增强铜与pi膜之间的结合力。然而，此类铜箔中铜与pi的结合力仍不如有胶基材覆铜板。有报道采用cr作为介质增强了铜与pi膜的结合力，但形成电路图形时，cr很难蚀刻掉，影响电路图形的制造。同时，无论是有胶基材还是层压无胶基材，目前其铜箔厚度较厚，表面粗糙度较大，既无法满足高频5g方面的应用要求，也无法适应精细线路的制作要求，特别是对于10μm/10μm以下分辨率线路只能寻求超薄铜膜，目前，市场上所需的超薄铜如5μm，一般用真空溅射法制备铜箔，但仍存在结合力弱和制作成本高的问题。
技术实现要素：
基于此，本发明提出柔性导电膜及其制备方法，旨在基板上制备出厚度小于1微米和低电阻超薄铜膜，并且和基板形成强的结合力，不需要任何中间粘合层。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种柔性导电膜的制备方法，包括如下步骤：在基板表面上涂覆纳米铜油墨，光波烧结在基板形成铜膜。
在一个优选的实施例中，一种柔性导电膜的制备方法，包括如下步骤：在基板表面双面涂覆纳米铜油墨，双面光波烧结在基板双面形成铜膜。
在一个优选的实施例中，纳米铜油墨以下重量份组分组成：纳米铜颗粒10～60份，溶剂0.5～20份，分散剂1～10份。
在一个优选的实施例中，所述的溶剂选自苯甲醇、异丙醇、乙酸乙酯中的一种或几种；所述的分散剂选自辛胺、己胺，二乙胺中的一种或几种。此处的溶剂不限于上述的几种，可以是低沸点(小于250℃)醇类和酯类溶剂，溶剂沸点一般小于250℃，最好是小于150℃。此处的分散剂也不限于上述的几种，可以是低沸点胺类，其沸点小于250℃。
在一个优选的实施例中，所述的纳米铜颗粒的粒径为20nm～100nm，所述的纳米铜颗粒的粒径最好为25nm～80nm。
在一个优选的实施例中，所述的基板选自聚酰亚胺或聚酯；所述的基板的厚度为25μm～150μm。
在一个优选的实施例中，所述的在基板表面上涂覆纳米铜油墨具体为采用刮墨的方法在基板上涂敷纳米铜油墨，或采用卷对卷的方法在基板上涂敷纳米铜油墨。
在一个优选的实施例中，所述的光波烧结在基板形成铜膜具体为采用短脉冲高光强密度光波源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结。
在一个优选的实施例中，短脉冲高光强密度光波源采用高能量密度疝灯光源，脉冲宽度1～4ms。
在一个优选的实施例中，一种柔性导电膜的制备方法，还包括如下步骤：在所述的基板表面上涂覆纳米铜油墨后，采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.1μm～1μm。
在一个优选的实施例中，一种柔性导电膜的制备方法，还包括如下步骤：在所述的光波烧结在基板形成铜膜后，在铜膜上电镀铜，电镀后铜膜的厚度为3μm～15μm。
一种采用上述的柔性导电膜的制备方法制得的柔性导电膜。所述的柔性导电膜的表面粗糙度小于0.1μm。
一种具有图案的柔性电路板的制备方法，包括如下步骤：
s01、在基板表面涂覆纳米铜油墨；
s02、纳米铜油墨膜上设置掩膜，光波烧结在基板形成铜膜；
s03、采用溶剂去除未烧结的纳米铜油墨，烧结形成的铜膜形成具有图案的柔性电路板。
在一个优选的实施例中，一种具有图案的柔性电路板的制备方法，还包括如下步骤：在步骤s03后，在烧结形成的铜膜上电镀铜，电镀后铜膜的厚度为3μm～10μm。
在一个优选的实施例中，在步骤s02中，用普通光刻板做掩膜，光刻板可选自市场上常用的石英玻璃上制备的金属掩膜板，分辨率可达到1微米以下。
在一个优选的实施例中，一种具有图案的柔性电路板的制备方法，包括如下步骤：
s01、在基板双面涂覆纳米铜油墨；
s02、在纳米铜油墨膜的双面上设置掩膜，双面光波烧结在基板形成铜膜；
s03、采用溶剂去除未烧结的纳米铜油墨，烧结形成的铜膜形成具有图案的柔性电路板。
在一个优选的实施例中，纳米铜油墨以下重量份组分组成：纳米铜颗粒10～60份，溶剂0.5～20份，分散剂1～10份。
在一个优选的实施例中，所述的溶剂选自苯甲醇、异丙醇、乙酸乙酯中的一种或几种；所述的溶剂选自辛胺、己胺，二乙胺中的一种或几种。此处的溶剂不限于上述的几种，可以是低沸点(小于250℃)醇类和酯类溶剂，溶剂沸点一般小于250℃，最好是小于150℃。此处的分散剂也不限于上述的几种，可以是低沸点胺类，其沸点小于250℃。
在一个优选的实施例中，所述的纳米铜颗粒的粒径为20nm～100nm，所述的纳米铜颗粒的粒径最好为25nm～80nm。
在一个优选的实施例中，所述的基板选自聚酰亚胺或聚酯；所述的基板的厚度为25μm～150μm。
在一个优选的实施例中，所述的在基板表面上涂覆纳米铜油墨具体为采用刮墨的方法在基板上涂敷纳米铜油墨，或采用卷对卷的方法在基板上涂敷纳米铜油墨。
在一个优选的实施例中，所述的光波烧结在基板形成铜膜具体为采用短脉冲高光强密度光波源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结。
在一个优选的实施例中，短脉冲高光强密度光波源采用高能量密度疝灯光源，脉冲宽度1～4ms。
在一个优选的实施例中，一种具有图案的柔性电路板的制备方法的制备方法，还包括如下步骤：在所述的基板表面上涂覆纳米铜油墨后，采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.1μm～1μm。
在一个优选的实施例中，采用溶剂去除未烧结的纳米铜油墨，所述的溶剂与纳米铜油墨中的溶剂相同。
一种采用具有图案的柔性电路板的制备方法的制备方法制得的柔性电路板。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明的柔性导电膜的制备方法，利用纳米铜油墨涂敷在基板的表面，然后利用光波烧结在基板上形成铜膜，在基板上制备出小于1μm的超薄铜膜，该直接和基板形成强的结合力，不需要任何中间粘合层。
2、本发明的柔性导电膜的制备方法，在室温和空气中利用短脉冲高强密度脉冲光波烧结，纳米铜烧结时部分融化形成连续铜薄膜，并可部分镶嵌在柔性基板表面，形成很强的结合力，纳米铜中的氧化层在光波作用下还原为金属铜，同时毫秒级光波烧结也可避免铜膜在空气中氧化，最终在基板上形成低电阻铜膜。
3、本发明的柔性导电膜的制备方法，纳米金属油墨不含无机和有机粘合剂，仅含有低沸点溶剂和分散剂，在烘干和烧结后几乎不留残留物，铜膜烧结致密少空洞，电阻率可达到3μω.cm以下，并可做为种子层电镀增厚至所要求铜箔厚度。
4、本发明的柔性导电膜的制备方法，在采用双面喷印纳米铜材料，再进行双面光波烧结，平衡基板两面的烧结收缩应力，从而避免单面烧结时单面铜浆料收缩引起基材翘曲。
5、本发明的柔性导电膜的制备方法，在烧结后的超薄的铜膜可在其上用电镀法增厚，得到所需求的铜箔厚度，制备所需后的无胶柔性导电膜。
6、一种具有图案的柔性电路板的制备方法，采用利用纳米铜油墨技术和高分辨掩膜光波烧结技术，利用掩膜，可在基板上制备具有图案的柔性电路板，从而代替目前fpc无胶或者有胶铜箔的生产方式，减少材料耗费，提高结合力和基材介电性能，减少环保压力。
7、一种具有图案的柔性电路板的制备方法，采用溶剂去除未烧结的纳米铜油墨，烧结形成的铜膜形成具有图案的柔性电路板。由于铜油墨中没有任何粘合剂，未光波烧结的铜油墨在pi基板上的附着力很差，很容易用溶剂清洗掉，洗掉未烧结铜油墨的溶剂可以是铜油墨配方中所用的溶剂，这样洗下来的油墨又可再利用，用来再制成铜油墨使用。
8、本发明的柔性导电膜和柔性电路板，表面粗糙度小于0.1微米，可见铜油墨烧结后形成的柔性导电膜表面光滑。
附图说明
图1为本发明一种柔性导电膜的制备方法流程图。
图2为本发明一种具有图案的柔性电路板的制备方法的流程图。
图3～6为本发明一种具有图案的柔性电路板的制备方法的流程示意图。
图7为本发明一种具有图案的柔性电路板的制备方法的掩膜选择性烧结铜油墨步骤的产品图。
其中，附图标记说明如下：
101-基板；102-纳米铜油墨膜；103-掩膜；104-未烧结的纳米铜油墨膜；105-烧结的纳米铜膜；106-增厚的纳米铜膜。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，一下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
一种柔性导电膜的制备方法，工艺流程图如图1所示，具体实施例如下：
实施例1
一种柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
s01、在pi基板表面上采用刮墨的方法涂覆纳米铜油墨，其中纳米铜油墨由50份纳米铜颗粒，10份苯甲醇，5份辛胺组成，纳米铜颗粒的粒径为40nm，pi基板的厚度为100μm。
s02、在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.8μm；
s03、采用高能量密度疝灯光源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pi基板形成铜膜，脉冲宽度1～4ms。
实施例2
一种柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
s01、在pet基板表面上采用刮墨的方法涂覆纳米铜油墨，其中纳米铜油墨由60份纳米铜颗粒，20份异丙醇，5份己胺组成，纳米铜颗粒的粒径为25nm，pet的厚度为120μm。
s02、在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为1μm；
s03、采用高能量密度疝灯光源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pet基板形成铜膜，脉冲宽度1～4ms。
实施例3
一种柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
s01、在pi基板表面上采用刮墨的方法涂覆纳米铜油墨，其中纳米铜油墨由20份纳米铜颗粒，5份乙酸乙酯，1份二乙胺组成，纳米铜颗粒的粒径为80nm。pi基板的厚度为50μm。
s02、采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.3μm；
s03、采用高能量密度疝灯光源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pi基板形成铜膜，脉冲宽度1～4ms。
实施例4
一种柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
s01、在pi基板双面上采用刮墨的方法涂覆纳米铜油墨，其中纳米铜油墨由50份纳米铜颗粒，10份苯甲醇，5份辛胺组成，纳米铜颗粒的粒径为40nm，pi基板的厚度为25μm。
s02、采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.8μm；
s03、利用高光强密度光波同时对两面的纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pi基板双面形成铜膜，短脉冲高光强密度光波源采用高能量密度疝灯光源，脉冲宽度1～4ms。
实施例5
一种柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
s01、在pi基板双面上采用卷对卷的方法涂覆纳米铜油墨，其中纳米铜油墨由50份纳米铜颗粒，10份苯甲醇，5份辛胺组成，纳米铜颗粒的粒径为40nm，pi基板的厚度为25μm。
s02、采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.8μm；
s03、利用高光强密度光波同时对两面的纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pi基板双面形成铜膜，短脉冲高光强密度光波源采用高能量密度疝灯光源，脉冲宽度1～4ms。
实施例6
一种柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
s01、在pi基板表面上采用刮墨的方法涂覆纳米铜油墨，其中纳米铜油墨由50份纳米铜颗粒，10份苯甲醇，5份辛胺组成，纳米铜颗粒的粒径为40nm，pi基板的厚度为100μm。
s02、采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.8μm；
s03、采用高能量密度疝灯光源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pi基板形成铜膜，脉冲宽度1～4ms。
s04、在铜膜上电镀铜，电镀后铜膜的厚度为5μm。
实施例7
一种柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
s01、在pi基板双面上采用卷对卷的方法涂覆纳米铜油墨，其中纳米铜油墨由50份纳米铜颗粒，10份苯甲醇，5份辛胺组成，纳米铜颗粒的粒径为40nm，pi基板的厚度为100μm。
s02、采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.8μm；
s03、利用高光强密度光波同时对两面的纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pi基板双面形成铜膜，短脉冲高光强密度光波源采用高能量密度疝灯光源，脉冲宽度1～4ms。
s04、在铜膜上双面电镀铜，双面电镀后铜膜的厚度为10μm。
测试实施例1～7的一种柔性导电膜的制备方法所得的柔性膜的表面粗糙度小于0.1微米，电阻率小于3μω.cm。
本发明的柔性膜还可以应用于一种具有图案的柔性电路板的制备方法中，下面结合实施例具体说明：
一种具有图案的柔性电路板的制备方法，如图2所示，其包括如下步骤：
s01、在pi基板表面101上采用刮墨的方法涂覆纳米铜油墨，如图3所示，其中纳米铜油墨由50份纳米铜颗粒，10份苯甲醇，5份辛胺组成，纳米铜颗粒的粒径为40nm，pi基板的厚度为100μm。
s02、在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜102的厚度为0.8μm；
s03、用普通光刻板做掩膜103，掩膜设置在铜油墨膜102的上面，如图4所示，在非电路形成区设置掩膜103，采用高能量密度疝灯光源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结，在pi基板101局部形成铜膜105，脉冲宽度1～4ms。掩膜设置区没有形成烧结铜膜。烧结后的铜膜的为线宽小于25μm的电路图形，如图7所示，光刻板可用市场上常用的石英玻璃上制备的金属掩膜板，分辨率可达到1微米以下，利用该类光刻板做掩膜，可制备出10μm/10μm以下分辨率的导电电路。
s04、采用苯甲醇去除未烧结的纳米铜油墨膜104，如图5所示，烧结形成的铜膜105形成具有图案的柔性电路板。由于铜油墨中没有任何粘合剂，未光波烧结的铜油墨在pi基板上的附着力很差，很容易用溶剂清洗掉，洗掉未烧结铜油墨的溶剂可以是铜油墨配方中所用的溶剂，这样洗下来的油墨又可再利用，用来再制成铜油墨使用。
s05、在柔性电路板1上电镀铜，如图6所示，电镀后铜膜106的厚度为5～20μm。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种柔性导电膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在基板表面上涂覆纳米铜油墨，光波烧结在基板形成铜膜。
2.根据权利要求1所述的柔性导电膜的制备方法，包括如下步骤：在基板表面双面涂覆纳米铜油墨，双面光波烧结在基板双面形成铜膜。
3.根据权利要求1或2所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，所述的纳米铜油墨以下重量份组分组成：
纳米铜颗粒10～60份，
溶剂0.5～20份，
分散剂1～10份。
4.根据权利要求3所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，所述的溶剂选自苯甲醇、异丙醇、乙酸乙酯中的一种或几种；和/或，所述的分散剂选自辛胺、己胺，二乙胺中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，所述的纳米铜颗粒的粒径为25nm～80nm。
6.根据权利要求1或2所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，所述的基板选自聚酰亚胺或聚酯；和/或，所述的基板的厚度为25μm～150μm。
7.根据权利要求1或2所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，所述的在基板表面上涂覆纳米铜油墨具体为采用刮墨的方法在基板上涂敷纳米铜油墨，或采用卷对卷的方法在基板上涂敷纳米铜油墨。
8.根据权利要求1或2所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，所述的光波烧结在pi基板形成铜膜具体为采用短脉冲高光强密度光波源对纳米铜油墨在常压和室温下进行照射烧结。
9.根据权利要求8所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，短脉冲高光强密度光波源采用高能量密度疝灯光源，脉冲宽度1～4ms。
10.根据权利要求1或2所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：在所述的基板表面上涂覆纳米铜油墨后，采用在100℃烘干纳米铜油墨，烘干后铜油墨膜的厚度为0.1μm～1μm。
11.根据权利要求1或2所述的柔性导电膜的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：在所述的光波烧结在基板形成铜膜后，在铜膜上电镀铜，电镀后铜膜的厚度为3μm～10μm。
12.一种柔性导电膜，其特征在于，采用权利要求1或2所述的柔性导电膜的制备方法制得柔性导电膜。
13.根据权利要求12所述的柔性导电膜，其特征在于，所述的柔性导电膜的表面粗糙度小于0.1μm。
14.一种具有图案的柔性电路板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
s01、在基板表面涂覆纳米铜油墨；
s02、在纳米铜油墨膜上设置掩膜，采用光波烧结在基板形成铜膜；
s03、采用溶剂去除未烧结的纳米铜油墨，烧结形成的铜膜形成具有图案的柔性电路板。
15.根据权利要求14所述的具有图案的柔性电路板的制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：在步骤s03后，在烧结形成的铜膜上电镀铜，电镀后铜膜的厚度为3μm～10μm。
16.一种柔性电路板，其特征在于，采用权利要求14或15所述的具有图案的柔性电路板的制备方法制得。
技术总结