采用光誘導(dǎo)制備單面、雙面單層單功能或單面、雙面單層多功能印制電子產(chǎn)品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及印制電子技術(shù)領(lǐng)域；特別涉及一種利用光誘導(dǎo)導(dǎo)電墨粉形成電路的印制電子技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子信息制造業(yè)中，傳統(tǒng)的銅箔蝕刻技術(shù)因其技術(shù)成熟而被廣泛使用，但也因其制造過程復(fù)雜、生產(chǎn)工序繁多、材料消耗量大、產(chǎn)生大量的廢液等原因給環(huán)境帶來了極大的壓力，因而廣受詬病。為克服傳統(tǒng)銅箔蝕刻技術(shù)工藝繁瑣、污染嚴重等問題，同時滿足新一代柔性電路、可穿戴電路等發(fā)展要求，噴墨印制電子技術(shù)應(yīng)運而生。
[0003]嗔墨印制電子技術(shù)的基本思路，米用功能性墨水或油墨直接在絕緣基材上印制出電子電路。該技術(shù)具有工序簡單、成本低、不污染環(huán)境等突出優(yōu)點。然而，受印刷出來的電路的線寬的精度低和噴墨印制時噴頭易堵塞等問題的限制，該技術(shù)目前發(fā)展緩慢，只停留在實驗室水平，大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的噴墨印制電子技術(shù)的無法實現(xiàn)高效率、高分辨率、規(guī)?；碾娮与娐飞a(chǎn)的問題，提出了采用光誘導(dǎo)制備單面、雙面單層單功能或單面、雙面單層多功能印制電子產(chǎn)品的方法。
[0005]采用光誘導(dǎo)制備單面單層單功能印制電子產(chǎn)品的方法，它包括如下步驟:
[0006]步驟一，選擇非導(dǎo)電材料作為基板；
[0007]步驟二，利用計算機輔助制造技術(shù)完成電路的設(shè)計，并將電路信息傳送至光束控制器；
[0008]步驟三，光束控制器控制光束選擇性的照射在感光材料上，感光材料受光部分與未受光部分電位不同，此時，電路信息存儲在感光材料上并形成電路的靜電潛像；
[0009]步驟四，將帶有電荷的第N種功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置電位不同，帶有電荷的第N種功能性墨粉選擇性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此時，感光材料上電路的靜電潛像被轉(zhuǎn)化為可視墨粉電路圖像，完成顯影過程；N為正整數(shù)；
[0010]步驟五，將感光材料上形成可視墨粉電路圖像的第N種功能性墨粉，通過靜電吸附技術(shù)或熱壓燒結(jié)技術(shù)或二者相結(jié)合的技術(shù)轉(zhuǎn)印至基板上，此時基板上覆蓋有第N種功能性墨粉；
[0011]步驟六，將覆蓋第N種功能性墨粉的基板置于烤爐中烘烤，烘烤溫度低于基板的軟化溫度或變性溫度，且高于第N種功能性墨粉中的功能性材料的燒結(jié)溫度，使基板的一個表面形成電路層，獲得具有單面單層單功能的印制電子產(chǎn)品。
[0012]采用光誘導(dǎo)制備雙面單層多功能的印制電子產(chǎn)品的方法，它包括如下步驟:
[0013]步驟Al，選擇非導(dǎo)電材料作為基板；
[0014]步驟BI，利用計算機輔助制造技術(shù)完成電路的設(shè)計，并將電路信息傳送至光束控制器；
[0015]步驟Cl，光束控制器控制光束選擇性的照射在感光材料上，感光材料受光部分與未受光部分電位不同，此時，電路信息存儲在感光材料上并形成電路的靜電潛像；
[0016]步驟Dl，將帶有電荷的第N種功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置電位不同，第N種功能性墨粉選擇性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此時，感光材料上電路的靜電潛像被轉(zhuǎn)化為可視墨粉電路圖像，完成顯影過程；
[0017]步驟El，將感光材料上形成可視墨粉電路圖像的第N種功能性墨粉，通過靜電吸附技術(shù)或熱壓燒結(jié)技術(shù)或二者相結(jié)合的技術(shù)轉(zhuǎn)印至基板上，此時基板上覆蓋有第N種功能性墨粉；N為正整數(shù)；
[0018]步驟F1，利用計算機輔助制造技術(shù)完成電路的設(shè)計，并將電路信息傳送至光束控制器；
[0019]步驟G1，光束控制器控制光束選擇性的照射在感光材料上，感光材料受光部分與未受光部分電位不同，此時，電路信息存儲在感光材料上并形成電路的靜電潛像；
[0020]步驟Hl，將帶有電荷的第N+1種功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置電位不同，第N+1種功能性墨粉選擇性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此時，感光材料上電路的靜電潛像被轉(zhuǎn)化為可視墨粉電路圖像，完成顯影過程；
[0021]步驟II，將感光材料上形成可視墨粉電路圖像的第N+1種功能性墨粉，通過靜電吸附技術(shù)或熱壓燒結(jié)技術(shù)或二者相結(jié)合的技術(shù)轉(zhuǎn)印至步驟El中的覆蓋有第N種功能性墨粉的基板上，此時基板上覆蓋有第N種和第N+1種功能性墨粉；
[0022]步驟J1，當基板上覆蓋有第一種至第N+1種功能性墨粉時，進行下一步；
[0023]步驟Kl，將覆蓋第一種至第N+1種功能性墨粉的基板置于烤爐中烘烤，烘烤溫度低于基板的軟化溫度或變性溫度，且高于第一種至第N+1種功能性墨粉中的功能性材料的燒結(jié)溫度，使基板的一個表面形成電路層，獲得具有單面單層多功能的印制電子產(chǎn)品；
[0024]步驟LI，重復(fù)步驟BI至步驟Kl，在具有單面單層多功能的印制電子產(chǎn)品另一個表面上形成電路層，獲得具有雙面單層多功能的印制電子產(chǎn)品。
[0025]有益效果:本發(fā)明所述的印制電子方法相比傳統(tǒng)的銅箔刻蝕技術(shù)，生產(chǎn)工藝簡潔、成本低；且能耗低，無廢液，廢料少，可實現(xiàn)綠色環(huán)保高效生產(chǎn)。同時，能夠在實驗室或小批量生產(chǎn)條件下，快速生成單層及多層電路板，同時電路不易產(chǎn)生缺陷，成本低、反應(yīng)快、設(shè)備投入小。
[0026]本發(fā)明所述的印制電子方法與現(xiàn)有的噴墨印制電子技術(shù)相比，從原理上避免了噴墨印制電子技術(shù)噴頭易堵塞的問題，且運用光束而非機械繪制圖形，極大地提高了生產(chǎn)效率。同時，該技術(shù)的極限分辨率也高于現(xiàn)有的噴墨印制電子技術(shù)，相比現(xiàn)有的噴墨印制電子技術(shù)，本發(fā)明所述的印制電子方法的極限分辨率提高了 30%以上。
[0027]本發(fā)明還適用于電子信息制造技術(shù)、增材制造技術(shù)、印制電路板技術(shù)、電子標簽技術(shù)、平板顯示器技術(shù)和柔性可穿戴電子技術(shù)等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0028]圖1為采用光誘導(dǎo)制備單面單層單功能印制電子產(chǎn)品的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]【具體實施方式】一、參照圖1具體說明本實施方式，本實施方式所述的采用光誘導(dǎo)的印制電子產(chǎn)品的制備方法，它包括如下步驟:
[0030]步驟一，選擇非導(dǎo)電材料作為基板；
[0031]步驟二，利用計算機輔助制造技術(shù)完成電路的設(shè)計，并將電路信息傳送至光束控制器；
[0032]步驟三，光束控制器控制光束選擇性的照射在感光材料上，感光材料受光部分與未受光部分電位不同，此時，電路信息存儲在感光材料上并形成電路的靜電潛像；
[0033]步驟四，將帶有電荷的第N種功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置電位不同，帶有電荷的第N種功能性墨粉選擇性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此時，感光材料上電路的靜電潛像被轉(zhuǎn)化為可視墨粉電路圖像，完成顯影過程；N為正整數(shù)；
[0034]步驟五，將感光材料上形成可視墨粉電路圖像的第N種功能性墨粉，通過靜電吸附技術(shù)或熱壓燒結(jié)技術(shù)或二者相結(jié)合的技術(shù)轉(zhuǎn)印至基板上，此時基板上覆蓋有第N種功能性墨粉；
[0035]步驟六，將覆蓋第N種功能性墨粉的基板置于烤爐中烘烤，烘烤溫度低于基板的軟化溫度或變性溫度，且高于第N種功能性墨粉中的功能性材料的燒結(jié)溫度，使基板的一個表面形成電路層，獲得具有單面單層單功能的印制電子產(chǎn)品。
[0036]本實施方式中，本發(fā)明利用光束在感光材料上的選擇性照射，將電路信息儲存在感光材料上。在計算機上完成電路設(shè)計，將電路信息傳送至光束控制器。光束控制器控制光束在感光材料上選擇性照射，感光材料受光部分電荷發(fā)生變化，將電路信息儲存在感光材料上，形成電路的靜電潛像。帶有電荷的功能性墨粉，選擇性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，將感光材料上電路的靜電潛像，轉(zhuǎn)化為可視墨粉電路圖像。通過熱壓燒結(jié)或靜電吸附或二者相結(jié)合，將功能性墨粉轉(zhuǎn)印至基板上。經(jīng)過烘烤或光照，形成電路層。該技術(shù)可實現(xiàn)綠色環(huán)保、高效、高分辨率、規(guī)?；碾娮与娐飞a(chǎn)，可用于印制電路板、電子標簽、平板顯示器和柔性可穿戴電子等領(lǐng)域。
[0037]本發(fā)明方法，解決了現(xiàn)有的噴墨印制電子技術(shù)的無法實現(xiàn)高效率、高分辨率、規(guī)?；碾娮与娐飞a(chǎn)的問題。
[0038]【具體實施方式】二、本實施方式是對實施方式一的所述的采用光誘導(dǎo)制備單面單層單功能印制電子產(chǎn)品的方法的進一步說明，本實施方式中，步驟六由下述方法代替:
[0039]將覆蓋有第N種功能性墨粉的基板置于烤爐中烘烤，烘烤溫度低于基板的軟化溫度或變性溫度，且高于第N種功能性墨粉中有機聚合物的軟化溫度或變性溫度，除去第N種功能性墨粉中的有機物質(zhì)有機聚合物，使基板的一個表面形成電路層，獲得具有單面單層單功能的印制電子產(chǎn)品。
[0040]【具體實施方式】三、本實施方式是對實施方式一的所述的采用光誘導(dǎo)制備單面單層單功能印制電子產(chǎn)品的方法的進一步說明，本實施方式中，步驟六由下述方法代替:
[0041]將覆蓋有第N種功能性墨粉的基板置于光下照射，使得第N種功能性墨粉中的有機物質(zhì)分解，除去第N種功能性墨粉中的有機物質(zhì)，使基板的一個表面形成電路層，獲得具有單面單層單功能的印制電子產(chǎn)品。
[0042]【具體實施方式】四、本實施方式所述的采用光誘導(dǎo)制備雙面單層單功能印制電子產(chǎn)品的方法，它包括如下步驟:
[0043]步驟--，選擇非導(dǎo)電材料作為基板；
[0044]步驟二一，利用計算機輔助制造技術(shù)完成電路的設(shè)計，并將電路信息傳送至光束控制器；
[0045]步驟三一，光束控制器控制光束選擇性的照射在感光材料上，感光材料受光部分與未受光部分電位不同，此時，電路信息存儲在感光材料上并形成電路的靜電潛像；
[0046]步驟四一，將帶有電荷的第N種功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位