[發明專利]一種轉印模板及轉印方法

有效

• 申請號: 201810243062.3
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108513446B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 白安洋;何志祝;于洋
• 申請（專利權）人: 北京夢之墨科技有限公司
• 主分類號: H05K3/12
• 分類號: H05K3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種轉印模板及轉印方法，包括：步驟A、制備銅鎵系合金模板；步驟B、在銅鎵系合金模板上印刷所需要的液態金屬圖案；步驟C、將銅鎵系合金模板上的圖案轉印到承印基材上。本發明解決了現有技術中液態金屬與印刷基面間，由于表面張力的不匹配導致的電路質量問題。利用本發明，可以在常規條件下獲得特定的單層、雙面或多層電路板。由于基底材料可選擇許多柔軟程度較高的非金屬材料，由此可實現除常規電路板之外的不同種類的柔性印刷電路板。

技術領域

本發明涉及液態金屬印刷技術領域，尤其涉及一種轉印模板及轉印方法。

背景技術

印刷電子是一個復雜的領域。對材料質量、墨水、設備都有高的要求和標準。當前學術界已經對包括有機墨水和無機墨水在內的各種新型導電墨水進行了大量研究，在很多基礎性問題上取得了重大突破。但仍一些問題懸而未決，如：現有的單晶硅電路制作方法復雜且耗時、成本高；有機導電墨水的電學性能較差；無機導電墨水制備工藝復雜等；導電銀漿成本高且制備工藝復雜。隨著科學家們的不斷探索，一種新型的墨水-液態金屬(熔點低于200℃的金屬或合金)，如鎵銦合金，由于其高導電性、液體的柔軟性及自修復性，被越來越多地使用在導電圖案的制備中。金屬圖案化指在基底上選擇性地制造功能化的金屬圖案，如金屬電路、柔性金屬電極等。然而，由于液態金屬本身具有高的表面張力，一般＞500mN/m，遠高于我們常用的基材，如聚氯乙烯、對苯二甲酸類塑料、聚酰亞胺、各種玻璃、硅基板等，導致液態金屬在這些基材表面并不鋪展，最終影響電路質量。因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

有鑒于此，本發明的一個目的是提出一種基于銅鎵系合金的轉印模板,旨在解決現有技術中液態金屬與印刷基面間，由于表面張力的不匹配導致電路質量問題。

在一些說明性實施例中，所述轉印模板為銅鎵系合金，其化學組成為CuGa_a、CuGa_bIn_c、或CuGa_dIn_eSe_f；其中，0＜a≤7，0＜b≤7，0＜c≤7，0＜d≤7，0＜e≤7，0＜f≤7。

在一些可選地實施例中，該轉印模板用于液態金屬的轉印。

在一些可選地實施例中，該模板的制備通過電驅動或自驅動作用方式下，于特定液體中，利用液態金屬，在覆銅基材上制得銅鎵系合金模板，銅鎵系合金模板的厚度在0.01～10μm。

在一些可選地實施例中，所述電驅動的過程，包括步驟：A、去除覆銅基材表面污物和氧化物；B、將步驟A中清洗好的覆銅基材浸入特定液體，并使基材與電源負極連接；C、將液態金屬以與基材接觸的方式放入上述液體，并位于靠進電源負極一側；D、用鉑電極或石墨電極與電源正極相連，并插入到上述特定液體中，與液態金屬和覆銅基材都不接觸。E、打開電源，保持電源電壓在0～36V，控制所述液體的溫度在5～95℃，通電時間1～120min；F、斷開電源，取出覆銅基材，用去離子水清洗，用50～70℃高純惰性氣吹干表面，即制得鎵銅合金系模板。

在一些可選地實施例中，所述自驅動的過程，包括步驟：A、去除覆銅基材表面污物和氧化物；B、將步驟A中清洗好的覆銅基材浸入特定液體；C、將液態金屬及活性金屬混合物以與覆銅基材接觸的方式放入上述液體；D、控制上述特定液體的溫度在5～95℃，浸漬時間控制在0～120min；E、取出覆銅基材，用去離子水清洗，用50～70℃高純惰性氣吹干表面，即制得銅鎵系合金模板。

在一些可選地實施例中，所述活性金屬為鋁粉。

在一些可選地實施例中，所述特定液態為去離子水或離子溶液，離子溶液是酸溶液、堿溶液或鹽溶液，所述離子溶液濃度為0.01～5mol/L。

本發明另一個目的在于提出一種基于上述轉印模板的液態金屬轉印方法，以解決現有技術中液態金屬與印刷基面間，由于表面張力的不匹配導致電路質量問題。