[發(fā)明專利]一種復(fù)雜曲面表面電路的制備方法及產(chǎn)品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811409232.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN109475047B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志剛;張碩;江佳俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H05K3/12
• 分類號(hào): H05K3/12;H05K1/09
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發(fā)明屬于光電器件技術(shù)領(lǐng)域，并具體公開了一種復(fù)雜曲面表面電路制作方法。所述方法包括，S1配置印章：將硅橡膠的單體和固化劑按質(zhì)量比為50:1～5:1進(jìn)行混合，并將得到的混合物進(jìn)行加熱固化；S2刻畫電路圖案；S3加載金屬電路；S4轉(zhuǎn)印金屬電路；S5封裝成型。本發(fā)明還公開了一種復(fù)雜曲面表面電路。本發(fā)明提供的復(fù)雜曲面表面電路制作方法，通過(guò)將電路圖案轉(zhuǎn)印技術(shù)及液態(tài)金屬的性質(zhì)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而通過(guò)柔性載體將液態(tài)金屬轉(zhuǎn)印至復(fù)雜曲面的表面，極大的簡(jiǎn)化了復(fù)雜曲面順形或者共形圖案的制作過(guò)程，從而顯著的提高了復(fù)雜曲面順形或者共形圖案的生產(chǎn)效率、降低了其生產(chǎn)成本，并且可以和傳統(tǒng)的制作工藝相兼容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柔性電子器件領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種復(fù)雜曲面表面電路的制備方法及產(chǎn)品。

背景技術(shù)

性電子可概括為是將有機(jī)/無(wú)機(jī)材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，以其獨(dú)特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工藝，在信息、能源、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，如柔性電子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽(yáng)能電池板、電子用表面粘貼(Skin Patches)等。與傳統(tǒng)IC技術(shù)一樣，制造工藝和裝備也是柔性電子技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。柔性電子制造技術(shù)水平指標(biāo)包括芯片特征尺寸和基板面積大小，其關(guān)鍵是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性電子器件。

目前，隨著柔性電子和軟體機(jī)器人的飛速發(fā)展，可拉伸柔性電路的制作在這些領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)著至關(guān)重要的地位。可拉伸柔性電子，如表皮電子、可穿戴電子、柔性觸覺(jué)傳感器等，都需要根據(jù)相應(yīng)的實(shí)際情況，在不同的基底上制作相應(yīng)的電路圖案，而且不同基底之間也存在由于材料和應(yīng)用范圍帶來(lái)的形狀、硬度、復(fù)雜度方面的不同，也就加大了制作電路的難度。對(duì)于軟體機(jī)器人而言，目前也從簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)朝著運(yùn)動(dòng)感知方向發(fā)展，這就要求軟體機(jī)器人需要具有感知功能層，去感知外界環(huán)境的變化，得到信號(hào)反饋并輸出，所以實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的感知電路設(shè)計(jì)和制作很重要。

傳統(tǒng)的電路制作，依托于刻蝕等工藝的剛性版，工藝流程繁雜，耗時(shí)長(zhǎng)，不適用于可拉伸電子和軟體機(jī)器人；近幾年的柔性電路器件的制作，雖然一定程度上緩解了剛度問(wèn)題，但是在機(jī)械順行度上還存在著較大的缺陷，在隨著外界變形，不能很好的同步。

現(xiàn)有技術(shù)通常利用液態(tài)金屬的特性，進(jìn)而開發(fā)了許多制作液態(tài)金屬電路的工藝方法，以此來(lái)滿足變形、疲勞等條件下的機(jī)械可靠性和電學(xué)穩(wěn)定性，例如：利用毛細(xì)作用力灌封、直寫、同軸打印、3D打印和霧化噴印和激光輔助消融等。但是，在進(jìn)行三維復(fù)雜表面的電路圖案制作上，目前的工藝較依賴高精度高性能的昂貴設(shè)備，且工藝過(guò)程繁瑣耗時(shí)較長(zhǎng)，不易于進(jìn)行工業(yè)化量產(chǎn)。因此，需要開發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高且精度高的復(fù)雜曲面表面電路制作方法，且要求制備出的電子工作效率較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種復(fù)雜曲面表面電路制作方法，其目的在于，通過(guò)將電路圖案轉(zhuǎn)印技術(shù)及液態(tài)金屬的性質(zhì)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而通過(guò)柔性載體將液態(tài)金屬轉(zhuǎn)印至復(fù)雜曲面的表面，極大的簡(jiǎn)化了復(fù)雜曲面順形或者共形圖案的制作過(guò)程，從而顯著的提高了復(fù)雜曲面順形或者共形圖案的生產(chǎn)效率、降低了其生產(chǎn)成本，并且可以和傳統(tǒng)的制作工藝相兼容。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種復(fù)雜曲面表面電路的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1配置印章：將硅橡膠的單體和固化劑按質(zhì)量比為50:1～5:1進(jìn)行混合，并將得到的混合物進(jìn)行加熱固化，得到柔性印章；

S2刻畫電路圖案：激光選擇性處理印章非電路區(qū)域，使印章上激光處理的區(qū)域達(dá)到疏離液態(tài)金屬的效果，而印章上未處理的區(qū)域保持親液態(tài)金屬效果；

S3加載金屬電路：在激光處理后的印章上粘附液態(tài)金屬；

S4轉(zhuǎn)印金屬電路：將粘附有液態(tài)金屬的印章貼合在復(fù)雜曲面目標(biāo)基底的表面，將液態(tài)金屬轉(zhuǎn)印到復(fù)雜曲面目標(biāo)基底的表面；