一种印刷电路及其制作方法与流程

1.本发明属于印刷电子技术领域，尤其涉及一种印刷电路及其制作方法。


背景技术：

2.随着电子技术的日益发展，小型化的需求日益加深，传统的蚀刻覆铜板、以及印刷线路板这类直接在基材表面形成凸起线路的方式已难以满足电子电路的扁平化需求，因此常常通过在基材表面形成与目标电路一致的图案的凹槽，并通过向凹槽内填充导电浆料实现印刷电路的制作。
3.目前，向凹槽内填充导电浆料的方式主要是通过刮涂的方法，该方法对于基材表面及凹槽内对于导电浆料选择粘附性存在明显差异的情况，较为适用，但对于基材表面和凹槽对于导电浆料的选择粘附性无明显差异的情况，则容易导致导电浆料残留在基材的表面，后续需要额外加设基材表面的抛光工艺去除表面残留。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种印刷电路的制作方法,以解决现有技术中存在的技术问题。
5.在一些说明性实施例中，所述印刷电路的制作方法，包括：选择一基材；在所述基材上形成与目标电路一致的凹槽；通过丝印或移印，直接将与所述目标电路一致的图案化的导电浆料印制在所述凹槽内，得到所述目标电路。
6.在一些可选地实施例中，所采用的丝印网版具有与所述目标电路一致的丝印图案。
7.在一些可选地实施例中，所采用的移印胶头上粘附有与所述目标电路一致的导电浆料。
8.在一些可选地实施例中，在所述通过丝印或移印，直接将与所述目标电路一致的图案化的导电浆料印制在所述凹槽内，得到所述目标电路之前，还包括：对所述凹槽进行表面改性处理，在所述凹槽的槽内面上形成粘附层。
9.在一些可选地实施例中，所述基材选用以下之一：fr4、fr1、玻璃、塑料、pet、pi、pvc、pp、pen、pe或pc。
10.在一些可选地实施例中，所述导电浆料选用以下之一：低熔点金属或低熔点金属与高分子材料的混合浆料。
11.在一些可选地实施例中，所述导电浆料中还包括：高熔点金属的导电粉体。
12.在一些可选地实施例中，所述印刷电路的制作方法，还包括：对印制在所述凹槽内的导电浆料进行固化处理。
13.在一些可选地实施例中，去除所述凹槽外残留的导电浆料。
14.本发明的另一个目的在于提出一种印刷电路，该印刷电路采用上述任一项所述的印刷电路的制作方法获得。
15.与现有技术相比，本发明具有如下优势：
16.本发明通过图案化印刷的丝印或移印，利用丝印和移印对于不平表面的适应性，直接图案化的油墨印制在对应图形的凹槽内，从而避免在基材表面产生残留浆料，节省工艺工序，提高制作效率。
附图说明
17.图1是本发明实施例中印刷电路的制作流程图。
具体实施方式
18.以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。
20.本发明实施例中公开了一种印刷电路的制作方法，具体地，如图1，图1为本发明实施例中印刷电路的制作流程图。该印刷电路的制作方法，包括：
21.步骤s11、选择一基材；
22.步骤s12、在所述基材上形成与目标电路一致的凹槽；
23.步骤s13、通过丝印或移印，直接将与所述目标电路一致的图案化的导电浆料印制在所述凹槽内，得到所述目标电路。
24.本发明通过图案化印刷的丝印或移印，利用丝印和移印对于不平表面的适应性，直接图案化的油墨印制在对应图形的凹槽内，从而避免在基材表面产生残留浆料，节省工艺工序，提高制作效率。
25.在一些可选地实施例中，基材可为刚性基材、柔性不可拉伸基材、柔性可拉伸基材等；具体地，刚性基材例如fr4、fr1、玻璃、塑料等；柔性不可拉伸基材例如pet、pi、pvc、pp、pen、pe、pc等；柔性可拉伸基材例如pu、弹力布、硅胶、乳胶等。
26.在一些实施例中，本发明实施例中的步骤s12中在所述基材上形成与目标电路一致的凹槽的方式不限于机械刻蚀、化学刻蚀、压印等。
27.在一些实施例中，本发明实施例中的步骤s13中通过丝印直接将与所述目标电路一致的图案化的导电浆料印制在所述凹槽内；其中，丝印网版所采用的丝印网版具有与所述目标电路一致的丝印图案；印制时，将丝印网版中由网孔形成的丝印图案对准基材上的凹槽，从而可使导电浆料通过丝网刮入凹槽内，并且避免在基材表面产生浆料残留。该实施例中利用丝印网版的少量形变量可以满足一定深度的凹槽内的印制。
28.在一些实施例中，本发明实施例中的步骤s13中通过移印直接将与所述目标电路
一致的图案化的导电浆料印制在所述凹槽内；其中，移印胶头粘附有与所述目标电路一致的导电浆料；印制时，将移印胶头对准基材上的凹槽，从而可将导电浆料直接印制在凹槽内；该实施例中利用移印胶头的弹性变形量，可以满足异型凹槽内的印制。
29.在一些可选地实施例中，基材可为刚性基材、柔性不可拉伸基材、柔性可拉伸基材等；具体地，刚性基材例如fr4、fr1、玻璃、塑料等；柔性不可拉伸基材例如pet、pi、pvc、pp、pen、pe、pc等；柔性可拉伸基材例如pu、弹力布、硅胶、乳胶等。
30.具体地，本发明实施例中的导电油墨不限于低熔点金属、低熔点金属与高熔点金属的混合浆料、低熔点金属与高分子材料的混合浆料、高熔点金属与高分子材料的混合浆料、低熔点金属、高熔点金属与高分子材料的混合浆料；在一些其它实施例中，亦可以通过非金属导电材料替换上述混合浆料中的低熔点金属和/或高熔点金属。其中，低熔点金属的熔点不超过300摄氏度，例如镓、镓铟合金、镓铟锡合金、铟锡合金等；高熔点金属的熔点不低于500摄氏度，例如铜、金、镍、银、银包铜等。
31.优选地，本发明实施例提供了一种导电油墨，具体地，导电油墨包括：导电银浆和液态金属(熔点低于室温的低熔点金属，如镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金等)，其中，导电油墨中，液态金属与导电银浆的重量比为：1:30～30:1，液态金属的熔点低于室温；在制备导电油墨的过程中，将具有流动性的导电银浆和处于液态的液态金属均匀混合。
32.示例性地，上述导电油墨中，液态金属与导电银浆的重量比为1:30、1:25、1:20、1:15、1:10、1:5、1:3，1:2，2:3，4:5，1:1，5:4，3:2，2:1、3:1、5:1、10:1、15:1、20:1、25:1或者30:1。
33.需要说明的是，以上所述的导电银浆为有机聚合物银导电油墨，其通过烘干或固化可形成薄膜，其中有机聚合物作为粘接相，上述有机聚合物为树脂。导电银浆中必然含有银粉、树脂、溶剂和助剂(如分散剂、流平剂、防氧剂、稳定剂等)，导电银浆中银粉的质量分数可以为40％～90％，如40％、50％、60％、70％或者80％。
34.以上所述的液态金属为熔点在室温以下的金属单质或者合金。可选地，液态金属为镓铟共晶合金(熔点为15.5℃)、镓铟锡共晶合金(熔点为11℃)或者镓铟锡锌共晶合金(熔点为9℃)。当然，在不明显影响液态金属的性能“如流动性和表面张力”的前提下，液态金属中也可以掺有适量的金属颗粒或非金属颗粒等。
35.发明人发现，液态金属与导电银浆混合得到导电油墨后，导电油墨中的树脂(由导电银浆提供)越多，导电油墨的稳定性越好，越不易分层，使得工艺操作的容错率越高。增加导电油墨中的树脂含量的主要途径有：增加导电油墨中导电银浆的含量，但若导电银浆的含量过高，则会使得其中液态金属的含量过少，由导电油墨制作得到的线路的柔性和可拉伸性均较差，无法满足需求。
36.另外，发明人还发现，若导电油墨中的液态金属的含量过多，则会使得导电油墨仍然具有较大的表面张力，无法应用于多种生产工艺(如丝网印刷、移印、钢网印刷等印刷工艺)中，且对基材具有很大的选择性。
37.在综合考虑以上各因素之后，本发明实施例中选择之前所述的液态金属与导电银浆的重量比，以使得本发明实施例中的导电油墨具有较好的综合性能。
38.使用此导电油墨制作线路时，只需要先通过印刷工艺在基材上形成图案，然后在适当温度下进行烘干即可，在烘干过程中导电银浆中的助剂挥发，导电银浆固化，由于烘干
的温度必然高于室温，因此，在制作完成的线路中液态金属仍然处于液态。
39.其中，若使用导电银浆直接制作线路，则线路的柔性和可拉伸性均较差。而若使用纯液态金属制作线路，则由于纯液态金属的表面张力极大，无法应用于多种生产工艺(如丝网印刷、移印、钢网印刷等印刷工艺)中，且对基材具有很大的选择性。若使用掺有导电颗粒(如银包铜粉、镍粉、铜粉等)后的液态金属，则由于上述液态金属的均一度不高、流动性差，且挤压后液态金属会重新汇聚又体现出较大的表面张力，仍然无法满足需求。
40.而本发明实施例提供的上述导电油墨中液态金属的熔点低于室温，即在室温下液态金属呈液态，使得使用以上导电油墨制成的线路具有较好的柔性。另外，在上述导电油墨的内部结构中，导电银浆中的银粉和液态金属相互搭接，在对由上述导电油墨制成的线路进行拉伸时，导电银浆中的树脂可被拉伸，另外由于液态金属呈液态，其在拉伸过程中可以具有很大的变形量，进而保证液态金属与导电银浆中的银粉之间相互连接，使线路继续导电，因此，上述线路还具有较好的可拉伸性，基于此，使用该导电油墨制成的线路具有较好的柔性和可拉伸性，适用于柔性电子领域中。另外，上述导电油墨的表面张力较低，可以适用于多种生产工艺(如丝网印刷、移印、钢网印刷等印刷工艺)中，且对基材的选择性小。
41.在一些可选地实施例中，所述印刷电路的制作方法，还包括：对印制在所述凹槽内的导电浆料进行固化处理。其中，导电浆料的固化方式可根据具体选用的导电浆料进行相应的选取，例如对于室温固态的低熔点金属而言，通过降温即可实现导电浆料的固化；对于含有树脂等高分子材料的导电材料可根据其中高分子材料性质而定，可以为高温烧结固化，也可以是通过光固化的方式进行固化。在另一些实施例中，亦可以通过自然固化等。在另一些实施例中，对于室温液态的低熔点金属而言，可以通过降温使其达到固化的需求，但对于一些情况下，也可以省略固化的环节，使室温液态的低熔点金属始终处于熔融的液态。
42.在一些可选地实施例中，去除所述凹槽外残留的导电浆料。该实施例中去除方式不限于擦除、清洗、抛光等。
43.本发明的另一个目的在于提出一种印刷电路，该印刷电路采用上述任一项所述的印刷电路的制作方法获得。
44.优选地，本发明提出了一种印刷电极的制作方法，首先在玻璃基材上利用玻璃蚀刻液(如氢氟酸)刻蚀形成与目标电路一致的线路凹槽，然后通过移印胶头粘附与目标电路一致的导电浆料，控制所述移印胶头与所述线路凹槽对准对齐，驱使所述移印胶头下压与玻璃基材接触贴合，并使导电浆料进入对应的线路凹槽内，经过固化处理后，得到印刷电极。
45.本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。