[發(fā)明專利]絲網(wǎng)印刷液態(tài)金屬

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880007473.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN110198843A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·馬;J·D·霍爾貝利;A·L·法斯勒;C·A·拉德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B41M1/12
• 分類號(hào): B41M1/12;B41N1/24;H05K3/12;B41M3/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;陳斌

公開了涉及絲網(wǎng)印刷液態(tài)金屬材料的各示例。一個(gè)示例提供了將金屬圖案(16)沉積到基底(12)上的方法。該方法包括將織物放置在基底之上，該織物具有能被液態(tài)金屬潤(rùn)濕的多個(gè)孔隙。該方法進(jìn)一步包括迫使液態(tài)金屬通過織物的孔隙并到達(dá)基底上，以及分離基底和織物。

背景

印刷技術(shù)近年來已取得了顯著進(jìn)步。例如，噴墨打印現(xiàn)在可以與各種外來油墨和基底一起使用，從而得到用于電子和光學(xué)組件的在功能性上圖案化過的表面。然而，噴墨打印在速度和可擴(kuò)展性方面受到限制。通常，利用涂層來以高制造速度圖案化大型基底是合需的。在該場(chǎng)景中，傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷技術(shù)可能具有吸引力。

概述

公開了涉及絲網(wǎng)印刷液態(tài)金屬材料的各示例。一個(gè)示例提供了將金屬圖案沉積到基底上的方法。該方法包括將織物放置在基底之上，該織物具有能被液態(tài)金屬潤(rùn)濕的多個(gè)孔隙。該方法進(jìn)一步包括迫使液態(tài)金屬通過織物的孔隙并到達(dá)基底上，以及分離基底和織物。

提供本概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹將在以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的概念的選集。本概述并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在本公開的任一部分中提及的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。

附圖簡(jiǎn)述

圖1示出了電子設(shè)備的示例柔性組件。

圖2示出了示例絲網(wǎng)印刷裝備和基底。

圖3示出了示例絲網(wǎng)印刷織物。

圖4解說了將金屬圖案沉積到基底上的示例方法。

詳細(xì)描述

現(xiàn)在將通過示例并參考上文列出的附圖來描述本公開的各方面。在一個(gè)或多個(gè)附圖中，可能基本相同的組件、處理步驟和其他元件被協(xié)調(diào)地標(biāo)識(shí)并且以最小的重復(fù)來被描述。然而，應(yīng)當(dāng)指出，被協(xié)調(diào)地標(biāo)識(shí)的元件也可能在一定程度上有所不同。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步指出，附圖是示意性的并且通常不按比例繪制。相反，附圖中所示的各種繪圖比例、縱橫比和組件數(shù)量可能被蓄意失真以使得更容易看到某些特征或關(guān)系。

圖1示出了電子設(shè)備的示例柔性組件10的各方面。柔性組件包括其上安裝有電子電路14A和14B的基底12。此外，金屬圖案16被沉積到基底上，以提供從一個(gè)電子電路到另一電子電路的導(dǎo)電通路或跡線。

在用戶可穿戴或其他柔性電子組件中，基底12和金屬圖案16可旨在屈曲或彎曲非常多的循環(huán)次數(shù)而不會(huì)斷裂。為此，基底可以包括柔性彈性體(諸如硅樹脂)，并且金屬圖案可以包括液態(tài)金屬，作為非限制性示例，諸如鎵或者鎵、銦和/或錫的合金。

由于其速度、可擴(kuò)展性和技術(shù)簡(jiǎn)單性，絲網(wǎng)印刷是用于將涂層圖案化到基底上的具有吸引力的方法。而且，絲網(wǎng)印刷可被用于不能夠在單個(gè)制版(stenciling)印刷步驟中被沉積的圖案。然而，絲網(wǎng)印刷液態(tài)金屬涂層造成了利用普通油墨的絲網(wǎng)印刷未發(fā)現(xiàn)的困難。例如，液態(tài)金屬表現(xiàn)出非常高的表面張力(在室溫下高達(dá)水的表面張力的約10倍)并且可能形成表面氧化物層，使得它們無法潤(rùn)濕常規(guī)絲網(wǎng)印刷中所使用的網(wǎng)格材料(例如，聚酯和棉)。這有效地將液態(tài)金屬從網(wǎng)格的孔隙中排出。被從孔隙中排出的液態(tài)金屬無法通過基底，除非在高于由常規(guī)絲網(wǎng)印刷技術(shù)提供的那些壓力的極端壓力之下。壓力要求使得液態(tài)金屬絲網(wǎng)印刷對(duì)許多基底而言無法使用，并且比絲網(wǎng)印刷常規(guī)涂層要貴得多。

相應(yīng)地，本文中所公開的是一系列解決上述問題的辦法，并由此允許實(shí)際的、低成本的液態(tài)金屬絲網(wǎng)印刷。圖2示出了其上定位有基底12的示例絲網(wǎng)印刷設(shè)備18的各方面。絲網(wǎng)印刷設(shè)備包括織物20，織物20被配置成用于將金屬圖案絲網(wǎng)印刷到基底上。在圖2中，將織物在剛性框架22上拉伸，以確保圖案在織物(參見下文)上的平坦度以及與底層基底的準(zhǔn)確配準(zhǔn)。