[發明專利]一種可控的可拉伸雙螺旋微導線的加工方法及其裝置

有效

• 申請號: 202010019414.4
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111210946B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 丁樹權;陳云;陳新;高健;賀云波;趙鈮;侯茂祥;張攬宇;汪正平
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01B13/008
• 分類號: H01B13/008;H01B13/16
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;朱培祺

本發明公開了一種可控的可拉伸雙螺旋微導線的加工方法及其裝置，包括共軸噴嘴、微導線生成腔和分隔板，所述分隔板將所述微導線生成腔從上至下分隔為微流腔、紫外光固化腔和螺旋加工腔，所述分隔板開設有通孔；所述共軸噴嘴有兩個均設置在所述微流腔內，所述共軸噴嘴的出口與通孔位置相對應，使所述共軸噴嘴噴出的微導線依次經過紫外光固化腔和螺旋加工腔；通過模仿植物卷須的生長過程，加工出具有良好可拉伸性的雙螺微導線，以解決現有雙螺旋微天線加工裝置加工效率低、成本高，結構復雜，操作困難的問題。

技術領域

本發明涉及微電子制造技術領域，特別是一種可控的可拉伸雙螺旋微導線的加工方法及其裝置。

背景技術

雙螺旋結構是大自然在億萬年的進化中所形成的巧妙結構，小到生物基因的載體DNA的雙螺旋、人體肌腱組織的蛋白質纖維束、植物的卷須，大到電話線、重型機械的彈簧、大跨度橋梁的繩索等，螺旋結構尤其是多級螺旋結構，在眾多應用中體現出線性結構無可比擬的高韌性、可拉伸等優點，具有廣闊的實際應用前景。

現有專利中，如美國專利US7337012B2通過利用液體或者膏體形式的導電材料擠壓填充進預先加工好的沉底中的微流道制造出可拉伸聚合物，這是一種常用的制造特殊形狀導線的加工方法，但是因為高精度的微流道襯底加工難度大、導線形狀的調整與改變需要依賴于注塑模板的重造而造成加工成本較高，其使用的液體或膏體遠大于銅線的電阻率(3倍～10倍)，應用前景相對較小；

在現有文獻中，如國外文獻(Screen Printing of Multilayered HybridPrinted Circuit Boards on Different Substrates.IEEE Transactions onComponents,Packaging and Manufacturing Technology,2015.5(3):p.415-421.)報道了通過在柔性基材上絲網印刷銀金屬油墨和UV丙烯酸基油墨制造多層混合印刷電路板的過程，該器件在實際應用中具有可彎曲的特點，但是幾乎不能拉伸，難以應用在具有拉伸需求的器件上。

綜上所述，亟需進一步研發新的技術，開發可應用在適合可拉伸柔性電子基板上的穩固連接的可拉伸微導線。

發明內容

針對上述缺陷，本發明的目的在于提出一種可控的可拉伸雙螺旋微導線的加工裝置，以解決現有雙螺旋微天線加工裝置加工效率低、成本高，結構復雜，操作困難的問題。

本發明的另一個目的在于提出一種可控的可拉伸雙螺旋微導線的加工方法，通過模仿植物卷須的生長過程，加工出具有良好可拉伸性的雙螺微導線。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種可控的可拉伸雙螺旋微導線的加工裝置，包括共軸噴嘴、微導線生成腔和分隔板，所述分隔板將所述微導線生成腔從上至下分隔為微流腔、紫外光固化腔和螺旋加工腔，所述分隔板開設有通孔；

所述共軸噴嘴有兩個均設置在所述微流腔內，所述共軸噴嘴的出口與通孔位置相對應，使所述共軸噴嘴噴出的微導線依次經過紫外光固化腔和螺旋加工腔。

優選的，兩所述共軸噴嘴的噴嘴出口端之間的距離為30～100μm；所述共軸噴嘴的管道軸線C與水平面的夾角為25°～50°。

優選的，所述共軸噴嘴包括內嵌管和外套管，所述內嵌管與所述外套管共軸設置并且內嵌于所述外套管中，所述內嵌管和所述外套管的下部均為收縮噴嘴。

優選的，所述外套管的收縮噴嘴的直徑為30～200μm，所述內嵌管的收縮噴嘴直徑為5～100μm；且所述外套管的收縮噴嘴直徑與內嵌管的收縮噴嘴直徑的比例為5：1。

優選的，所述分隔板為不透光分隔板。

優選的，所述螺旋加工腔內設置有第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第二光源設置在所述微導線的兩側；