[發明專利]一種基于激光制備電極的方法

在審

• 申請號: 202110079633.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112921309A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 紀亞強;郭亮;黃樹彬
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C23C18/40
• 分類號: C23C18/40;C23C18/36;B22F9/24;C23C18/20;B23K26/362
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

本申請提供一種基于激光制備電極的方法，涉及電子器件技術領域，該方法包括：通過原料制備基底材料，其中原料包括聚二甲基硅氧烷和有機鹽，有機鹽包括有機銅鹽或有機鎳鹽，聚二甲基硅氧烷和有機鹽的質量比在11：0.1～11：6之間；激光按預設軌跡照射基底材料，以在基底材料表面形成對應預設圖案的微蝕刻結構；將具有微蝕刻結構的基底材料浸沒在金屬鍍液中，以在微蝕刻結構上沉積金屬并形成電極。本方法利用激光將有機鹽中的金屬陽離子還原成金屬單質作為催化劑，金屬鍍液中的金屬陽離子在催化劑的化學作用下，沉積在微蝕刻結構上以形成電極。本方法制備的電極連續性和導電性良好，可用于柔性基底表面的圖案化電極的無掩膜制備。

技術領域

本申請涉及電子器件技術領域，具體涉及一種基于激光制備電極的方法。

背景技術

隨著微納電子器件的日益普及，金屬微納電極或微納導線等復雜導電功能結構的可控制備技術成為關注的重點之一。

現有的制作電子器件的導電功能結構的技術中，因激光的工藝穩定便于調節，常被用來制備精細金屬電極。現有激光沉積金屬的方法主要有以下幾種：一是激光照射基底材料使之粗化，然后在粗化的基底材料上物理吸附金屬，再以激光燒結的方法形成金屬電極。這種方式有可能因結合力不強造成金屬電極某處斷開，影響導電性。二是先采用激光照射基底材料使之粗化，然后在基底材料上涂覆催化劑，再以激光照射金屬鹽溶液，最后將金屬沉積在催化劑上以形成金屬電極。這種方式需進行兩次激光照射，制備流程繁瑣，效率低，催化劑與鍍液反應不完全，使形成的金屬電極的質量差，同樣存在斷開的情況。三是先采用激光照射基底材料使之粗化，然后在基底材料上涂覆催化劑，通過化學鍍的方法沉積金屬以形成電極。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種基于激光制備電極的方法，能夠提高電極的制備質量。

本申請實施例提供了一種基于激光制備電極的方法，包括通過原料制備基底材料，其中所述原料包括聚二甲基硅氧烷和有機鹽，所述有機鹽包括有機銅鹽或有機鎳鹽，所述聚二甲基硅氧烷和所述有機鹽的質量比在11：0.1～11：6之間；激光按預設軌跡照射所述基底材料，以在所述基底材料表面形成對應所述預設圖案的微蝕刻結構；將具有所述微蝕刻結構的所述基底材料浸沒在金屬鍍液中，以在所述微蝕刻結構上沉積金屬并形成電極。

可選地，所述通過原料制備基底材料包括：向模具內注入所述原料；固化得到所述基底材料，固化溫度為室溫～200℃，固化時間為20min～1440min。

可選地，所述激光按預設軌跡照射所述基底材料，以在所述基底材料表面形成對應所述預設圖案的微蝕刻結構包括：以逐點或逐行的方式形成所述預設軌跡，所述逐點的點間距或所述逐行的行間距均為10um～100um；控制所述基底材料以1mm/s～50mm/s的速度沿所述預設軌跡移動，同時所述激光照射移動的所述基底材料。

可選地，所述激光按預設軌跡照射所述基底材料，以在所述基底材料表面形成對應所述預設圖案的微蝕刻結構包括：采用連續激光、納秒激光或飛秒激光中的任意一種或任意兩種的組合或任意三種的組合照射所述基底材料。

可選地，所述將具有所述微蝕刻結構的所述基底材料浸沒在金屬鍍液中，以在所述微蝕刻結構上沉積金屬并形成電極包括：將所述基底材料置于金屬鍍液中20min～1440min，所述金屬鍍液包括鍍銅液或鍍鎳液。

可選地，所述將具有所述微蝕刻結構的所述基底材料浸沒在金屬鍍液中，以在所述微蝕刻結構上沉積金屬并形成電極以后，所述方法還包括：采用去離子水和無水乙醇交替沖洗所述基底材料3遍～5遍。

可選地，所述采用去離子水和無水乙醇交替沖洗所述基底材料3遍～5遍以后，所述方法還包括真空干燥所述基底材料，干燥溫度為室溫～60℃，干燥時間為10min～30min。