采用光誘導制備單面、雙面單層單功能或單面、雙面單層多功能印制電子產品的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及印制電子技術領域；特別涉及一種利用光誘導導電墨粉形成電路的印制電子技術。
【背景技術】
[0002]在電子信息制造業中，傳統的銅箔蝕刻技術因其技術成熟而被廣泛使用，但也因其制造過程復雜、生產工序繁多、材料消耗量大、產生大量的廢液等原因給環境帶來了極大的壓力，因而廣受詬病。為克服傳統銅箔蝕刻技術工藝繁瑣、污染嚴重等問題，同時滿足新一代柔性電路、可穿戴電路等發展要求，噴墨印制電子技術應運而生。
[0003]嗔墨印制電子技術的基本思路，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。該技術具有工序簡單、成本低、不污染環境等突出優點。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，該技術目前發展緩慢，只停留在實驗室水平，大規模生產中應用較少。
【發明內容】
[0004]本發明為了解決現有的噴墨印制電子技術的無法實現高效率、高分辨率、規模化的電子電路生產的問題，提出了采用光誘導制備單面、雙面單層單功能或單面、雙面單層多功能印制電子產品的方法。
[0005]采用光誘導制備單面單層單功能印制電子產品的方法，它包括如下步驟:
[0006]步驟一，選擇非導電材料作為基板；
[0007]步驟二，利用計算機輔助制造技術完成電路的設計，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化為可視墨粉電路圖像，完成顯影過程；N為正整數；
[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，通過靜電吸附技術或熱壓燒結技術或二者相結合的技術轉印至基板上，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品。
[0012]采用光誘導制備雙面單層多功能的印制電子產品的方法，它包括如下步驟:
[0013]步驟Al，選擇非導電材料作為基板；
[0014]步驟BI，利用計算機輔助制造技術完成電路的設計，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，通過靜電吸附技術或熱壓燒結技術或二者相結合的技術轉印至基板上，此時基板上覆蓋有第N種功能性墨粉；N為正整數；
[0018]步驟F1，利用計算機輔助制造技術完成電路的設計，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，通過靜電吸附技術或熱壓燒結技術或二者相結合的技術轉印至步驟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品；
[0024]步驟LI，重復步驟BI至步驟Kl，在具有單面單層多功能的印制電子產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品。
[0025]有益效果:本發明所述的印制電子方法相比傳統的銅箔刻蝕技術，生產工藝簡潔、成本低；且能耗低，無廢液，廢料少，可實現綠色環保高效生產。同時，能夠在實驗室或小批量生產條件下，快速生成單層及多層電路板，同時電路不易產生缺陷，成本低、反應快、設備投入小。
[0026]本發明所述的印制電子方法與現有的噴墨印制電子技術相比，從原理上避免了噴墨印制電子技術噴頭易堵塞的問題，且運用光束而非機械繪制圖形，極大地提高了生產效率。同時，該技術的極限分辨率也高于現有的噴墨印制電子技術，相比現有的噴墨印制電子技術，本發明所述的印制電子方法的極限分辨率提高了 30%以上。
[0027]本發明還適用于電子信息制造技術、增材制造技術、印制電路板技術、電子標簽技術、平板顯示器技術和柔性可穿戴電子技術等領域。
【附圖說明】
[0028]圖1為采用光誘導制備單面單層單功能印制電子產品的方法的流程圖。
【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的印制電子產品的制備方法，它包括如下步驟:
[0030]步驟一，選擇非導電材料作為基板；
[0031]步驟二，利用計算機輔助制造技術完成電路的設計，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化為可視墨粉電路圖像，完成顯影過程；N為正整數；
[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，通過靜電吸附技術或熱壓燒結技術或二者相結合的技術轉印至基板上，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品。
[0036]本實施方式中，本發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，轉化為可視墨粉電路圖像。通過熱壓燒結或靜電吸附或二者相結合，將功能性墨粉轉印至基板上。經過烘烤或光照，形成電路層。該技術可實現綠色環保、高效、高分辨率、規模化的電子電路生產，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域。
[0037]本發明方法，解決了現有的噴墨印制電子技術的無法實現高效率、高分辨率、規模化的電子電路生產的問題。
[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制備單面單層單功能印制電子產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制備單面單層單功能印制電子產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分解，除去第N種功能性墨粉中的有機物質，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品。
[0042]【具體實施方式】四、本實施方式所述的采用光誘導制備雙面單層單功能印制電子產品的方法，它包括如下步驟:
[0043]步驟--，選擇非導電材料作為基板；
[0044]步驟二一，利用計算機輔助制造技術完成電路的設計，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