一种石墨烯电阻的制作方法

1.本发明涉及新型线路板技术领域，特别涉及石墨烯电阻。


背景技术：

2.随着电子技术约来约先进，很多元件朝着小型化发展。在电子产品最常用到的电阻也由电阻丝绕制，到金属膜电阻到贴片电阻也有不少的进展。特别是现在广泛应用的贴片电阻，是采用丝网印刷将电阻性材料印刷在绝缘基体上，然后烧结形成的，其制作工艺比较复杂，精密度比较差。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种石墨烯线电阻，旨在解决现在广泛应用的贴片电阻，是采用丝网印刷将电阻性材料印刷在绝缘基体上，然后烧结形成的，其制作工艺比较复杂且精密度比较差的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的一种石墨烯线电阻，所述石墨烯线路板包括：
5.基材；
6.导电层，所述导电层形成于所述基材的表面，所述导电层由石墨烯材料制作而成；
7.至少一电阻，至少一所述电阻激光雕刻于所述导电层上，以形成独立电阻或者排阻。
8.在本发明一实施例中，多个所述电阻的尺寸不同，以形成不同电阻值的电阻。
9.在本发明一实施例中，还可以通过调整石墨烯溶液的比例，以形成不同电阻值的电阻。
10.在本发明一实施例中，每个所述电阻的正负极方向上均设置有焊点。
11.在本发明一实施例中，所述导电层由石墨烯溶液制作而成，并呈导电膜状态。
12.在本发明一实施例中，所述导电层由石墨烯、聚吡咯、分散剂、固化剂、流平剂制作而成。
13.在本发明一实施例中，所述固化剂由氟硼酸、氯化镉中的一种或多种构成制作而成。
14.在本发明一实施例中，所述导电层还包括氧化银。
15.在本发明一实施例中，所述基材由耐高温、绝缘的材料制作而成。
16.在本发明一实施例中，所述基材为微晶玻璃板或者陶瓷。
17.本发明技术方案基材具有与覆铜板接近的属性，可以在基材上激光雕刻线路、元器件等，具体的，基材的表面通过涂覆导电层，且导电层含有石墨烯材料，便于调节导电层的导电率。其次，将一些可以通过激光雕刻工艺形成的元器件，例如电阻等，直接通过激光雕刻设置于基材上的导电层上，电阻可以设置一个，或者多个，以形成独立电阻或者排阻。本发明通过激光雕刻，将多个电阻设置在导电层，其方式相较于传统的工艺，可以简化加工流程。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本发明石墨烯线路板一实施例的结构示意图；
20.图2为本发明石墨烯线路板一实施例电阻的结构示意图；
21.图3为本发明石墨烯线路板的生产工艺示意图。
22.附图标号说明：
[0023][0024][0025]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0028]
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0029]
如图1至图3所示，本发明提出一种石墨烯线电阻，所述石墨烯线路板包括：基材1；导电层2，所述导电层2形成于所述基材1的表面，所述导电层2由石墨烯材料制作而成；至少一电阻3，至少一所述电阻3激光雕刻于所述导电层2上，以形成独立电阻3或者排阻。
[0030]
随着电子技术越来越先进，很多元件朝着小型化发展。在电子产品最常用到的电
阻也由电阻丝绕制，到金属膜电阻到贴片电阻也有不少的进展。特别是现在广泛应用的贴片电阻，是采用丝网印刷将电阻性材料印刷在绝缘基体上，然后烧结形成的，其制作工艺比较复杂且精准度较差。因此，本技术通过一种新型的石墨烯线电阻，解决现在广泛应用的贴片电阻，是采用丝网印刷将电阻性材料印刷在绝缘基体上，然后烧结形成的，其制作工艺比较复杂且精准度较差的技术问题。
[0031]
本实施例中，基材1具有与覆铜板相同的属性，可以用于在基材1上或者激光雕刻(图中未示出)、元器件等，具体的，基材1的表面通过涂覆导电层2，且导电层2含有石墨烯材料，便于调节导电层2的导电率，其次，将一些可以通过激光雕刻工艺形成的元器件，例如电阻3等，直接通过激光雕刻设置于基材1上的导电层2上，电阻3可以设置一个，或者多个，以形成独立电阻3或者排阻。本发明通过激光雕刻，将多个电阻3设置在导电层2，其方式相较于传统的工艺，可以简化加工流程。
[0032]
示例性的，多个所述电阻3的尺寸不同，以形成不同电阻3值的电阻3。本实施例中，可以将电阻3的尺寸设置成不同的，以此改变电阻3的尺寸，如厚度、长度等，这种方式下，电阻3由设置在耐高温绝缘基材1上，根据电阻值的大小，设置长短不一、厚度不一的电阻3，以形成独立电阻3或者排阻。
[0033]
示例性的，每个所述电阻3的两个电极均设置有焊点4。本实施例中，在导电层2上根据不同的宽度和长度还可以雕刻出不同的电阻3，在雕刻好的半导电层2上面印刷上焊点4，就构成石墨烯电阻以及焊点4。
[0034]
可以理解的是，可以通过激光雕刻形成排阻。如图2所示，分别为单电阻31，具有两个连接焊点4；具有三个引脚的双排电阻32，有一个共同端和两个输出连接焊点4；具有四个引脚的双排电阻33；具有多个引脚的排阻34，其具备一个公共端的多个并排的排阻；多个引脚的并排电阻35，其没有公共端的多个独立电阻3构成的排阻。
[0035]
具体的，电阻3由设置在耐高温绝缘基材1上的石墨烯导电层2两端印刷焊点4而成。
[0036]
示例性的，所述导电层2由石墨烯溶液制作而成，并呈导电膜状态。本实施例中，导电层2主要由石墨烯溶液，在耐高温绝缘基材1上进行涂覆激光雕刻而成，并与基材1形成石墨烯半导体导电膜，由于石墨烯具有超薄，超导电的特性，由石墨烯和不同的材料混合能得到不同导电率的溶液，在高温条件下喷涂在绝缘基材1上，就可以获得不同导电率的半导体导电膜，使得基材1与导电层2结合后，厚度相较于传统覆铜板更薄，便于进一步实现电阻3的高度集成化。
[0037]
示例性的，所述导电层2由石墨烯、聚吡咯、分散剂、固化剂、流平剂制作而成。
[0038]
可选的，本实施例所述的导电层2溶液按质量分数配比包括：石墨烯1％～80％，聚吡咯1％～50％，分散剂1％～25％，由氟硼酸、氯化镉中的一种或多种构成的固化剂1％～40％，流平剂2％～20％。
[0039]
示例性的，所述固化剂由氟硼酸、氯化镉中的一种或多种构成制作而成。本实施例中，在以上配比中，还可以通过增加或减少导电材料聚吡咯，提高或减少石墨烯导电层2的导电性，使得石墨烯导电层2的方阻产生改变。
[0040]
示例性的，所述导电层2还包括氧化银。本实施例中，所述石墨烯导电涂层还可以添加氧化银以改变石墨烯涂层的导电性，例如，氧化银的浓度为1％-15％。
[0041]
可选地，导电层2还可以包括1％～25％的碳化硼和/或氮化硼和/或磷化硼。碳化硼、氮化硼和磷化硼为耐高温材料，石墨烯导电涂层添加耐高温材料可以提高器件的可靠性，防止在高温环境下自燃，使得器件在高温工作条件下不易损坏。
[0042]
可选地导电层2还可以添加1％～28％的氧化锰和/或氧化锌，以提高石墨烯导电膜的可靠性，延长器件使用寿命。
[0043]
示例性的，所述导电层2上还激光雕刻由若干焊点4，并连接若干元器件以形成完整的电路。本实施例中，在制作了石墨烯导电膜后，根据线路板的要求，雕刻出线路和电阻3。雕刻后在上面用银浆印刷上线路和焊接点，得到完整的石墨烯线路板。
[0044]
示例性的，所述基材1由耐高温、绝缘的材料制作而成。
[0045]
示例性的，所述基材1为微晶玻璃板或者陶瓷。
[0046]
如图3所示，为了进一步描述本发明石墨烯线电阻的效果，通过下述工艺进行介绍：
[0047]
步骤s1，提供绝缘基材1并配备石墨烯溶液；
[0048]
步骤s2，将基材1送放窑炉加温；
[0049]
步骤s3，在高温条件下将石墨烯溶液喷涂到基材1形成导电膜；
[0050]
步骤s4，在石墨烯导电膜上激光雕刻线路和电阻3；
[0051]
步骤s5，用银浆印出线路和焊点4，形成完整的石墨烯线路。
[0052]
首先选配好基材1，按照上述配比配制好导电层2溶液(也即石墨烯溶液)。
[0053]
将基材1送入窑炉中加温，在高温条件下将石墨烯溶液喷涂到基材1上，得到石墨烯导电膜；
[0054]
在制作了石墨烯导电膜后，根据线路板的要求，雕刻出线路和电阻3。雕刻后在上面用银浆印刷上线路和焊接点，得到完整的石墨烯线路板。如图2所示，就是一个简单的用激光雕刻出来的线路实施例，在一个耐高温基材1上，高温喷涂本专利所述的石墨烯溶液，形成石墨烯导电涂层。在石墨烯涂层上激光刻出电阻3，用银浆印出线路和焊点4。在焊点4上接上电源和灯管，形成完整的石墨烯线路。
[0055]
综上所述，通过上述工艺步骤，可以生产出厚度薄，且集成度高的石墨烯线路板，解决现有技术无法使电路做的更薄更高集成化的技术难题。
[0056]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。