CN105116701A - 采用光诱导制备单面、双面单层单功能或单面、双面单层多功能印制电子产品的方法 - Google Patents
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Abstract
采用光诱导制备单面、双面单层单功能或单面、双面单层多功能印制电子产品的方法,涉及印制电子技术领域。本发明是为了解决现有的喷墨印制电子技术的无法实现高效率、高分辨率、规模化的电子电路生产的问题。首先选择基板,并在计算机上完成电路信息的设计,通过光束控制器控制光束照射,使电路信息储存在感光材料上,形成电路的静电潜像,再在感光材料上覆盖功能性墨粉,此时电路信息转化为可视墨粉电路图像,再通过热压烧结或静电吸附或二者相结合,将功能性墨粉转印至基板上,再经过烘烤,形成电路层。本发明还适用于印制集成电路等。
Description
技术领域
本发明涉及印制电子技术领域;特别涉及一种利用光诱导导电墨粉形成电路的印制电子技术。
背景技术
在电子信息制造业中,传统的铜箔蚀刻技术因其技术成熟而被广泛使用,但也因其制造过程复杂、生产工序繁多、材料消耗量大、产生大量的废液等原因给环境带来了极大的压力,因而广受诟病。为克服传统铜箔蚀刻技术工艺繁琐、污染严重等问题,同时满足新一代柔性电路、可穿戴电路等发展要求,喷墨印制电子技术应运而生。
喷墨印制电子技术的基本思路,采用功能性墨水或油墨直接在绝缘基材上印制出电子电路。该技术具有工序简单、成本低、不污染环境等突出优点。然而,受印刷出来的电路的线宽的精度低和喷墨印制时喷头易堵塞等问题的限制,该技术目前发展缓慢,只停留在实验室水平,大规模生产中应用较少。
发明内容
本发明为了解决现有的喷墨印制电子技术的无法实现高效率、高分辨率、规模化的电子电路生产的问题,提出了采用光诱导制备单面、双面单层单功能或单面、双面单层多功能印制电子产品的方法。
采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法,它包括如下步骤:
步骤一,选择非导电材料作为基板;
步骤二,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤三,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤四,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,带有电荷的第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤五,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤六,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
采用光诱导制备双面单层多功能的印制电子产品的方法,它包括如下步骤:
步骤A1,选择非导电材料作为基板;
步骤B1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤C1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤D1,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤E1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;N为正整数;
步骤F1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤G1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤H1,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤I1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤E1中的覆盖有第N种功能性墨粉的基板上,此时基板上覆盖有第N种和第N+1种功能性墨粉;
步骤J1,当基板上覆盖有第一种至第N+1种功能性墨粉时,进行下一步;
步骤K1,将覆盖第一种至第N+1种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第一种至第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层多功能的印制电子产品;
步骤L1,重复步骤B1至步骤K1,在具有单面单层多功能的印制电子产品另一个表面上形成电路层,获得具有双面单层多功能的印制电子产品。
有益效果:本发明所述的印制电子方法相比传统的铜箔刻蚀技术,生产工艺简洁、成本低;且能耗低,无废液,废料少,可实现绿色环保高效生产。同时,能够在实验室或小批量生产条件下,快速生成单层及多层电路板,同时电路不易产生缺陷,成本低、反应快、设备投入小。
本发明所述的印制电子方法与现有的喷墨印制电子技术相比,从原理上避免了喷墨印制电子技术喷头易堵塞的问题,且运用光束而非机械绘制图形,极大地提高了生产效率。同时,该技术的极限分辨率也高于现有的喷墨印制电子技术,相比现有的喷墨印制电子技术,本发明所述的印制电子方法的极限分辨率提高了30%以上。
本发明还适用于电子信息制造技术、增材制造技术、印制电路板技术、电子标签技术、平板显示器技术和柔性可穿戴电子技术等领域。
附图说明
图1为采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一、参照图1具体说明本实施方式,本实施方式所述的采用光诱导的印制电子产品的制备方法,它包括如下步骤:
步骤一,选择非导电材料作为基板;
步骤二,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤三,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤四,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,带有电荷的第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤五,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤六,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
本实施方式中,本发明利用光束在感光材料上的选择性照射,将电路信息储存在感光材料上。在计算机上完成电路设计,将电路信息传送至光束控制器。光束控制器控制光束在感光材料上选择性照射,感光材料受光部分电荷发生变化,将电路信息储存在感光材料上,形成电路的静电潜像。带有电荷的功能性墨粉,选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,将感光材料上电路的静电潜像,转化为可视墨粉电路图像。通过热压烧结或静电吸附或二者相结合,将功能性墨粉转印至基板上。经过烘烤或光照,形成电路层。该技术可实现绿色环保、高效、高分辨率、规模化的电子电路生产,可用于印制电路板、电子标签、平板显示器和柔性可穿戴电子等领域。
本发明方法,解决了现有的喷墨印制电子技术的无法实现高效率、高分辨率、规模化的电子电路生产的问题。
具体实施方式二、本实施方式是对实施方式一的所述的采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法的进一步说明,本实施方式中,步骤六由下述方法代替:
将覆盖有第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中有机聚合物的软化温度或变性温度,除去第N种功能性墨粉中的有机物质有机聚合物,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
具体实施方式三、本实施方式是对实施方式一的所述的采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法的进一步说明,本实施方式中,步骤六由下述方法代替:
将覆盖有第N种功能性墨粉的基板置于光下照射,使得第N种功能性墨粉中的有机物质分解,除去第N种功能性墨粉中的有机物质,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
具体实施方式四、本实施方式所述的采用光诱导制备双面单层单功能印制电子产品的方法,它包括如下步骤:
步骤一一,选择非导电材料作为基板;
步骤二一,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤三一,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤四一,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,带有电荷的第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤五一,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤六一,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品;
步骤七一,重复步骤二一至步骤六一,在具有单面单层单功能的印制电子产品的另一个表面上形成电路层,获得具有双面单层单功能的印制电子产品。
本实施方式中,在步骤二一至步骤六一的基础上重复,在基板的另一面形成电路层,使基板的两面均形成电路层,获得具有双面单层单功能的印制电子产品。
具体实施方式五、本实施方式所述的采用光诱导制备单面单层多功能的印制电子产品的方法,它包括如下步骤:
步骤A,选择非导电材料作为基板;
步骤B,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤C,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤D,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤E,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;N为正整数;
步骤F,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤G,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤H,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤I,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤E中的覆盖有第N种功能性墨粉的基板上,此时基板上覆盖有第N种和第N+1种功能性墨粉;
步骤J,当基板上覆盖有第一种至第N+1种功能性墨粉时,进行下一步;
步骤K,将覆盖第一种至第N+1种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第一种至第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层多功能的印制电子产。
本实施方式中,通过先覆盖功能性墨粉,再统一烘烤的方式,使基板的一个表面上形成电路层。该实施方式采用统一烘烤,可以简化工序,提高生产效率。
具体实施方式六、本实施方式所述的采用光诱导制备双面单层多功能的印制电子产品的方法,它包括如下步骤:
步骤A1,选择非导电材料作为基板;
步骤B1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤C1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤D1,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤E1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;N为正整数;
步骤F1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤G1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤H1,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤I1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤E1中的覆盖有第N种功能性墨粉的基板上,此时基板上覆盖有第N种和第N+1种功能性墨粉;
步骤J1,当基板上覆盖有第一种至第N+1种功能性墨粉时,进行下一步;
步骤K1,将覆盖第一种至第N+1种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第一种至第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层多功能的印制电子产品;
步骤L1,重复步骤B1至步骤K1,在具有单面单层多功能的印制电子产品另一个表面上形成电路层,获得具有双面单层多功能的印制电子产品。
本实施方式中,在制备单面单层多功能的印制电子产品的基础上,在具有单面单层多功能的印制电子产品的另一面形成电路层,形成具有双面单层多功能的印制电子产品。
具体实施方式七、本实施方式所述的采用光诱导制备单面单层多功能的印制电子产品的方法,它包括如下步骤:
步骤11,选择非导电材料作为基板;
步骤21,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤31,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤41,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤51,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤61,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层;
步骤71,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤81,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤91,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤101,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤61中的一个表面形成电路层的基板上;此时一个表面形成电路层的基板上覆盖有第N+1种功能性墨粉;
步骤111,将覆盖第N+1种功能性墨粉的一个表面形成电路层的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使一个表面形成电路层的基板上再次形成电路层;
步骤121,重复步骤21至步骤111,获得具有单面单层多功能的印制电子产品。
本实施方式中,通过覆盖一次墨粉,烘烤一次,再覆盖一次墨粉,再烘烤一次的方式,使基板的一个表面上形成电路层。该实施方式采用多次烘烤,可以针对不同的功能性墨粉设置不同的烘烤温度,使得每种功能性墨粉都在适当的温度下进行烘烤,同时可以提高产品的可靠性。
具体实施方式八、本实施方式所述的采用光诱导制备双面单层多功能的印制电子产品的方法,它包括下述步骤:
步骤11-1,选择非导电材料作为基板;
步骤21-1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤31-1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤41-1,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤51-1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤61-1,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层;
步骤71-1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤81-1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤91-1,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤10-1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤61-1中的一个表面形成电路层的基板上;此时一个表面形成电路层的基板上覆盖有第N+1种功能性墨粉;
步骤11-1,将覆盖第N+1种功能性墨粉的一个表面形成电路层的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使一个表面形成电路层的基板上再次形成电路层;
步骤12-1,重复步骤21-1至步骤11-1,获得具有单面单层多功能的印制电子产品;
步骤13-1,重复步骤21-1至步骤12-1,在具有单面单层多功能的印制电子产品的另一个表面上形成电路层,获得双面单层多功能的印制电子产品。
本实施方式中,在具有单面单层多功能的印制电子产品的另一个表面上形成电路层,获得双面单层多功能的印制电子产品。
具体实施方式九、本实施方式九对实施方式一至八的进一步说明,本实施方式中,所述光束为X射线和γ射线、激光、LED光、可见光、紫外线或红外线中的一种、两种或两种以上的组合。
利用带有电荷的功能性墨粉,将存储在感光材料上的电路信息,通过转印,转移到基板上。带有电荷的功能性墨粉为第一种至第N+1种功能性墨粉。
功能性墨粉,是指包含有功能性材料的有机物,其中的功能性材料包括导电材料、电容材料、电阻材料、电感材料、绝缘材料、超导材料、半导体材料、电介质材料、磁性材料、光电材料、热电材料、热敏材料、吸波材料或电子封装材料。第一种至第N+1种功能性墨粉均属于此类。
所述基板,为高分子、玻璃、陶瓷或生物材料中的一种、二种或二种以上的混合物制成的基板,且该基板为刚性或柔性。
所述感光材料是指受光照射后,带电性能或导电性能发生变化的材料。
印制电子产品包括印制电路板、电子标签(RFID)、芯片、印制晶体管、有机发光二极管(OLED)、平板显示器、柔性电子、可穿戴电子、和太阳能光伏电池。
每次设计的电路层和绝缘层可以是相同的,也可以是不同的。
具体实施方式十、本实施方式为一个实施例,根据本发明的实施方式一至九的内容,现提出一个实施例,步骤如下:
第一步,选择聚对苯二甲酸乙二醇酯柔性材料为基板;
第二步,利用计算机辅助制造(CAM)技术,在计算机完成电路设计,并将电路信息传送至光束控制器;
第三步,光束控制器控制光束,选择性的照射在有机光导材料上,有机光导材料受光部分与未受光部分电位不同,电路信息存储在感光材料上,形成电路的静电潜像;
第四步,将带有电荷的导电墨粉(包含有纳米银颗粒的聚苯乙烯),涂覆在有机光导材料上;有机光导材料上不同位置电位不同,带有电荷的导电墨粉会选择性的吸附在有机光导材料的受光部分,从而将感光材料上电路的静电潜像转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
第五步,将有机光导材料上形成电路图像的带有电荷的导电墨粉,在1-5MPa,200-250℃的条件下热压烧结10-30s,使得带有电荷的导电墨粉转印至聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上;
第六步,将覆盖导电墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度为150-200℃,时间0.5-1h,形成导电电路层;
第七步,光束控制器控制光束,照射在全部有机光导材料上;
第八步,将带有电荷的绝缘墨粉(聚苯乙烯),涂覆在有机光导材料上;有机光导材料全部受光,将带有电荷的绝缘墨粉吸附在全部有机光导材料的表面;
第九步,将有机光导材料上的绝缘墨粉,在1-5MPa,200-250℃的条件下热压烧结10-30s,使得墨粉转印至聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上;
第十步,将覆盖绝缘墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度为150-200℃,时间0.5-1h,形成绝缘层;
第十一步,重复第二步至第十步,即可得到多层柔性电子电路。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依照本发明的原理等所做的各种等效变化,均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤一,选择非导电材料作为基板;
步骤二,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤三,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤四,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,带有电荷的第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤五,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤六,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
2.根据权利要求1所述的采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法,其特征在于,步骤六由下述方法代替:
将覆盖有第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中有机聚合物的软化温度或变性温度,除去第N种功能性墨粉中的有机物质有机聚合物,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
3.根据权利要求1所述的采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法,其特征在于,步骤六由下述方法代替:
将覆盖有第N种功能性墨粉的基板置于光下照射,使得第N种功能性墨粉中的有机物质分解,除去第N种功能性墨粉中的有机物质,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
4.采用光诱导制备双面单层单功能印制电子产品的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤一一,选择非导电材料作为基板;
步骤二一,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤三一,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤四一,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,带有电荷的第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;N为正整数;
步骤五一,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤六一,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层单功能的印制电子产品;
步骤七一,重复步骤二一至步骤六一,在具有单面单层单功能的印制电子产品的另一个表面上形成电路层,获得具有双面单层单功能的印制电子产品。
5.采用光诱导制备单面单层多功能的印制电子产品的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤A,选择非导电材料作为基板;
步骤B,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤C,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤D,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤E,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;N为正整数;
步骤F,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤G,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤H,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤I,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤E中的覆盖有第N种功能性墨粉的基板上,此时基板上覆盖有第N种和第N+1种功能性墨粉;
步骤J,当基板上覆盖有第一种至第N+1种功能性墨粉时,进行下一步;
步骤K,将覆盖第一种至第N+1种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第一种至第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层多功能的印制电子产品。
6.采用光诱导制备双面单层多功能的印制电子产品的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤A1,选择非导电材料作为基板;
步骤B1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤C1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤D1,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤E1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;N为正整数;
步骤F1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤G1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤H1,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤I1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤E1中的覆盖有第N种功能性墨粉的基板上,此时基板上覆盖有第N种和第N+1种功能性墨粉;
步骤J1,当基板上覆盖有第一种至第N+1种功能性墨粉时,进行下一步;
步骤K1,将覆盖第一种至第N+1种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第一种至第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层,获得具有单面单层多功能的印制电子产品;
步骤L1,重复步骤B1至步骤K1,在具有单面单层多功能的印制电子产品另一个表面上形成电路层,获得具有双面单层多功能的印制电子产品。
7.采用光诱导制备单面单层多功能的印制电子产品的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤11,选择非导电材料作为基板;
步骤21,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤31,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤41,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤51,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤61,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层;
步骤71,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤81,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤91,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤101,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤61中的一个表面形成电路层的基板上;此时一个表面形成电路层的基板上覆盖有第N+1种功能性墨粉;
步骤111,将覆盖第N+1种功能性墨粉的一个表面形成电路层的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使一个表面形成电路层的基板上再次形成电路层;
步骤121,重复步骤21至步骤111,获得具有单面单层多功能的印制电子产品。
8.采用光诱导制备双面单层多功能的印制电子产品的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤11-1,选择非导电材料作为基板;
步骤21-1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤31-1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤41-1,将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤51-1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上,此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉;
步骤61-1,将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使基板的一个表面形成电路层;
步骤71-1,利用计算机辅助制造技术完成电路的设计,并将电路信息传送至光束控制器;
步骤81-1,光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上,感光材料受光部分与未受光部分电位不同,此时,电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像;
步骤91-1,将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上;感光材料上不同位置电位不同,第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分,此时,感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像,完成显影过程;
步骤10-1,将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉,通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤61-1中的一个表面形成电路层的基板上;此时一个表面形成电路层的基板上覆盖有第N+1种功能性墨粉;
步骤11-1,将覆盖第N+1种功能性墨粉的一个表面形成电路层的基板置于烤炉中烘烤,烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度,且高于第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度,使一个表面形成电路层的基板上再次形成电路层;
步骤12-1,重复步骤21-1至步骤11-1,获得具有单面单层多功能的印制电子产品;
步骤13-1,重复步骤21-1至步骤12-1,在具有单面单层多功能的印制电子产品的另一个表面上形成电路层,获得双面单层多功能的印制电子产品。
9.根据权利要求8所述的采用光诱导制备双面单层多功能的印制电子产品的方法,其特征在于,
所述光束为X射线、γ射线、激光、LED光、可见光、紫外线或红外线中的一种、两种或两种以上的组合;
所述带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂功能性墨粉,其中包含有功能性材料的有机物,其中的功能性材料包括导电材料、电容材料、电阻材料、电感材料、绝缘材料、超导材料、半导体材料、电介质材料、磁性材料、光电材料、热电材料、热敏材料、吸波材料或电子封装材料;
所述基板为高分子、玻璃、陶瓷或生物材料中的一种、二种或二种以上的混合物制成的基板,且该基板为刚性或柔性;
所述感光材料是指受光照射后,带电性能或导电性能发生变化的材料。
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CN106926461A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-07 | 重庆英泰帝克科技有限公司 | 一种医疗3d无菌打印生产线 |
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- 2015-09-30 CN CN201510639886.9A patent/CN105116701A/zh active Pending
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