采用光诱导制备单面、双面单层单功能或单面、双面单层多功能印制电子产品的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及印制电子技术领域；特别涉及一种利用光诱导导电墨粉形成电路的印制电子技术。
【背景技术】
[0002]在电子信息制造业中，传统的铜箔蚀刻技术因其技术成熟而被广泛使用，但也因其制造过程复杂、生产工序繁多、材料消耗量大、产生大量的废液等原因给环境带来了极大的压力，因而广受诟病。为克服传统铜箔蚀刻技术工艺繁琐、污染严重等问题，同时满足新一代柔性电路、可穿戴电路等发展要求，喷墨印制电子技术应运而生。
[0003]嗔墨印制电子技术的基本思路，米用功能性墨水或油墨直接在绝缘基材上印制出电子电路。该技术具有工序简单、成本低、不污染环境等突出优点。然而，受印刷出来的电路的线宽的精度低和喷墨印制时喷头易堵塞等问题的限制，该技术目前发展缓慢，只停留在实验室水平，大规模生产中应用较少。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有的喷墨印制电子技术的无法实现高效率、高分辨率、规模化的电子电路生产的问题，提出了采用光诱导制备单面、双面单层单功能或单面、双面单层多功能印制电子产品的方法。
[0005]采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法，它包括如下步骤:
[0006]步骤一，选择非导电材料作为基板；
[0007]步骤二，利用计算机辅助制造技术完成电路的设计，并将电路信息传送至光束控制器；
[0008]步骤三，光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上，感光材料受光部分与未受光部分电位不同，此时，电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像；
[0009]步骤四，将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置电位不同，带有电荷的第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此时，感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像，完成显影过程；N为正整数；
[0010]步骤五，将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉，通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上，此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉；
[0011]步骤六，将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤，烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度，且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度，使基板的一个表面形成电路层，获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
[0012]采用光诱导制备双面单层多功能的印制电子产品的方法，它包括如下步骤:
[0013]步骤Al，选择非导电材料作为基板；
[0014]步骤BI，利用计算机辅助制造技术完成电路的设计，并将电路信息传送至光束控制器；
[0015]步骤Cl，光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上，感光材料受光部分与未受光部分电位不同，此时，电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像；
[0016]步骤Dl，将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置电位不同，第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此时，感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像，完成显影过程；
[0017]步骤El，将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉，通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上，此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉；N为正整数；
[0018]步骤F1，利用计算机辅助制造技术完成电路的设计，并将电路信息传送至光束控制器；
[0019]步骤G1，光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上，感光材料受光部分与未受光部分电位不同，此时，电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像；
[0020]步骤Hl，将带有电荷的第N+1种功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置电位不同，第N+1种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此时，感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像，完成显影过程；
[0021]步骤II，将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N+1种功能性墨粉，通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至步骤El中的覆盖有第N种功能性墨粉的基板上，此时基板上覆盖有第N种和第N+1种功能性墨粉；
[0022]步骤J1，当基板上覆盖有第一种至第N+1种功能性墨粉时，进行下一步；
[0023]步骤Kl，将覆盖第一种至第N+1种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤，烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度，且高于第一种至第N+1种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度，使基板的一个表面形成电路层，获得具有单面单层多功能的印制电子产品；
[0024]步骤LI，重复步骤BI至步骤Kl，在具有单面单层多功能的印制电子产品另一个表面上形成电路层，获得具有双面单层多功能的印制电子产品。
[0025]有益效果:本发明所述的印制电子方法相比传统的铜箔刻蚀技术，生产工艺简洁、成本低；且能耗低，无废液，废料少，可实现绿色环保高效生产。同时，能够在实验室或小批量生产条件下，快速生成单层及多层电路板，同时电路不易产生缺陷，成本低、反应快、设备投入小。
[0026]本发明所述的印制电子方法与现有的喷墨印制电子技术相比，从原理上避免了喷墨印制电子技术喷头易堵塞的问题，且运用光束而非机械绘制图形，极大地提高了生产效率。同时，该技术的极限分辨率也高于现有的喷墨印制电子技术，相比现有的喷墨印制电子技术，本发明所述的印制电子方法的极限分辨率提高了 30%以上。
[0027]本发明还适用于电子信息制造技术、增材制造技术、印制电路板技术、电子标签技术、平板显示器技术和柔性可穿戴电子技术等领域。
【附图说明】
[0028]图1为采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]【具体实施方式】一、参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的采用光诱导的印制电子产品的制备方法，它包括如下步骤:
[0030]步骤一，选择非导电材料作为基板；
[0031]步骤二，利用计算机辅助制造技术完成电路的设计，并将电路信息传送至光束控制器；
[0032]步骤三，光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上，感光材料受光部分与未受光部分电位不同，此时，电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像；
[0033]步骤四，将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位置电位不同，带有电荷的第N种功能性墨粉选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，此时，感光材料上电路的静电潜像被转化为可视墨粉电路图像，完成显影过程；N为正整数；
[0034]步骤五，将感光材料上形成可视墨粉电路图像的第N种功能性墨粉，通过静电吸附技术或热压烧结技术或二者相结合的技术转印至基板上，此时基板上覆盖有第N种功能性墨粉；
[0035]步骤六，将覆盖第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤，烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度，且高于第N种功能性墨粉中的功能性材料的烧结温度，使基板的一个表面形成电路层，获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
[0036]本实施方式中，本发明利用光束在感光材料上的选择性照射，将电路信息储存在感光材料上。在计算机上完成电路设计，将电路信息传送至光束控制器。光束控制器控制光束在感光材料上选择性照射，感光材料受光部分电荷发生变化，将电路信息储存在感光材料上，形成电路的静电潜像。带有电荷的功能性墨粉，选择性的吸附在感光材料的受光部分或未受光部分，将感光材料上电路的静电潜像，转化为可视墨粉电路图像。通过热压烧结或静电吸附或二者相结合，将功能性墨粉转印至基板上。经过烘烤或光照，形成电路层。该技术可实现绿色环保、高效、高分辨率、规模化的电子电路生产，可用于印制电路板、电子标签、平板显示器和柔性可穿戴电子等领域。
[0037]本发明方法，解决了现有的喷墨印制电子技术的无法实现高效率、高分辨率、规模化的电子电路生产的问题。
[0038]【具体实施方式】二、本实施方式是对实施方式一的所述的采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法的进一步说明，本实施方式中，步骤六由下述方法代替:
[0039]将覆盖有第N种功能性墨粉的基板置于烤炉中烘烤，烘烤温度低于基板的软化温度或变性温度，且高于第N种功能性墨粉中有机聚合物的软化温度或变性温度，除去第N种功能性墨粉中的有机物质有机聚合物，使基板的一个表面形成电路层，获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
[0040]【具体实施方式】三、本实施方式是对实施方式一的所述的采用光诱导制备单面单层单功能印制电子产品的方法的进一步说明，本实施方式中，步骤六由下述方法代替:
[0041]将覆盖有第N种功能性墨粉的基板置于光下照射，使得第N种功能性墨粉中的有机物质分解，除去第N种功能性墨粉中的有机物质，使基板的一个表面形成电路层，获得具有单面单层单功能的印制电子产品。
[0042]【具体实施方式】四、本实施方式所述的采用光诱导制备双面单层单功能印制电子产品的方法，它包括如下步骤:
[0043]步骤--，选择非导电材料作为基板；
[0044]步骤二一，利用计算机辅助制造技术完成电路的设计，并将电路信息传送至光束控制器；
[0045]步骤三一，光束控制器控制光束选择性的照射在感光材料上，感光材料受光部分与未受光部分电位不同，此时，电路信息存储在感光材料上并形成电路的静电潜像；
[0046]步骤四一，将带有电荷的第N种功能性墨粉涂覆在感光材料上；感光材料上不同位