本发明涉及一种印刷电路方法,特别涉及一种基于激光反向打印的印刷电路方法,属于电路印刷的技术领域。
背景技术
印刷电路在当前工业生产中得到大量的应用，包括但不限于便携电子设备、电子传感器、医疗诊断设备、照明显示设备等以及其它大量的用途。相对于其他制备方法(例如减法制造)，印刷方法具有多种有点。生产速度更快，产生更少废物，涉及更少的危险化学物质，可以用以生产柔性电子设备。
目前通常采用导电性的金属基油墨来制造印刷电子设备。所得到的金属电路导电性常常需要后续高温烧结方法增强电路的导电性，然而进一步限制了电子设备制备基板的选择范围。例如，在很多应用中，虽然希望使用更为廉价的材料作为电路基板(塑料薄膜，纸张等)，但是所述的烧结温度常常限制了这些材料的应用。此外，金属基油墨使得所得到的电子器件重量增加，也会因为所需后处理共的原因使制造过程繁琐麻烦，增加制备周期。因此有必要发展一种更为简单的印刷电路方法，简化制备周期，增加基板材料选择范围，增强电路导电性。
目前，多项专利公开了增进印刷电路的方法。例如us7163734公开了用于有机聚合物导电层的方法，所述方法适用于制备电子或者半导体器件中的电子电路单元。us7097788公开了一种提高金属基油墨中定向颗粒导电性的方法。wo2006/108165公开了一种包含有金属颗粒、聚合物基以及以纳米管作为传导性填料的传导性油墨。wo2007/053621公开了一种电流体力学印刷和制造的方法。上述的印刷电路的方法均不能很好地满足大批量的生产制造要求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种可以快速设计和印刷电路图案、快速制备电子元器件、适用于多种基板材料和多种导电电路材料、操作简单，适应性强、参数可控、成功率高、重复性好且易于实现大批量生产的基于激光反向打印的印刷电路方法。
本发明所采用的技术方案是：一种基于激光反向打印的印刷电路方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：设计目的电路图形，通过桌面激光打印机，打印电路反向图案到选定基板上；
步骤2：将经过激光打印机打印有反向图案的基板浸入含有催化剂的溶液中，使未打印部分吸附催化剂；
步骤3：将吸附有催化剂的基板浸入金属盐溶液中，发生催化还原反应，得到含有金属涂层的电路图案；
步骤4：后处理，得到目的电路元器件。
步骤1中的基板，包含多种可以通过激光打印机打印图案的平面形状的基底材料，包括但不限于：纸，pet膜，pi膜，塑料薄片，pdms薄膜等。
步骤1中的激光打印过程，是指经过激光打印机将图像直接通过激光束在打印机光鼓上继而进行显影、转印、定影等的打印过程。
步骤1中的反向图案是指与目的电路成互补的图案，由激光打印机打印而成。
步骤1中的反向图案由打印机自带打印墨粉或者混合有纳米颗粒的墨粉打印而成。
步骤2中的浸入含有催化剂的溶液中是指包含有用于后续金属离子还原反应的催化剂离子的溶液，包括但不限于pd+，ag+等催化剂离子。
步骤3中的金属盐溶液根据需要可以自由选择，包括但不限于铜盐溶液、镍盐溶液、金盐溶液、银盐溶液以及铟镓锌半导体材料的盐溶液。
步骤4中的后处理根据需要可自行选择，包括高温烧结、去除反向图案等。
本发明的有益效果是：由于本发明采用..方案，..，所以，本发明..。
附图说明
图1为直接通过桌面激光打印所需电路的反向图案；
图2将经过激光打印机打印有反向图案的基板浸入含有催化剂的溶液中，使未打印部分吸附催化剂的示意图；
图3将吸附有催化剂的基板浸入金属盐溶液中，发生催化还原反应，得到含有金属涂层的电路图案。
图4是本发明的流程图。
具体实施方式
实施例一
在本实施例中，所述一种基于激光反向打印的印刷电路方法包括如下步骤：
1、pet膜为基板，通过软件设计所需电路的反向图形，用桌用打印机（canon,lbp151dw）打印黑色颜料（137黑）打印在pet薄膜上，空干1分钟；
2、将打印有反向图案的pet浸泡到乙酸钯的丙酮溶液中（100mg/l）0.5小时，清水冲洗，晾干；
3、在上述处理后的的pet膜上，浸泡到沉铜溶液中，铜溶液由两种溶液a和b按照1：1体积比例混合得到。其中a溶液由30g/l的乙二胺四乙酸、15g/l的cucl2和12g/l的硼酸的水溶液组成。b溶液为12g/l的二甲基氨基苯甲酸水溶液，作为辅助金属螯合剂。在使用前将a和b两种溶液混合，聚合物部件浸泡在该混合溶液中，在常温下反应，经过1小时的沉积，可以得到~5μm厚度的金属铜涂层。
4、清洗，干燥，得到最终印刷电路。
实施例二
在本实施例中，所述一种基于激光反向打印的印刷电路方法包括如下步骤：
1、pi膜为基板，通过软件设计所需电路的反向图形，用桌用打印机（canon,lbp151dw）打印黑色颜料（137黑）打印在pet薄膜上，空干1分钟；
2、将打印有反向图案的pi膜浸泡到乙酸钯的丙酮溶液中（100mg/l）0.5小时，清水冲洗，晾干；
3、在上述处理后的的pi膜上，浸泡到沉铜溶液中，铜溶液由两种溶液a和b按照1：1体积比例混合得到。其中a溶液由30g/l的乙二胺四乙酸、15g/l的cucl2和12g/l的硼酸的水溶液组成。b溶液为12g/l的二甲基氨基苯甲酸水溶液，作为辅助金属螯合剂。在使用前将a和b两种溶液混合，聚合物部件浸泡在该混合溶液中，在常温下反应，经过1小时的沉积，可以得到~5μm厚度的金属铜涂层；
4、清洗，干燥，得到最终印刷电路。
实施例三
在本实施例中，所述一种基于激光反向打印的印刷电路方法包括如下步骤：
1、pet膜为基板，通过软件设计所需电路的反向图形，用桌用打印机（canon,lbp151dw）打印黑色颜料（137黑）打印在pet薄膜上，空干1分钟；
2、将打印有反向图案的pet浸泡到乙酸钯的丙酮溶液中（100mg/l）0.5小时，清水冲洗，晾干；
3、在上述处理后的的pet膜上，浸泡到金属盐溶液中，盐溶液为0.2m的硝酸铟、硝酸锌和硝酸镓的2-甲氧基乙醇溶液（in:ga:zn=6:1:3。经过5分钟、100度的水蒸气烧结和60分钟、400度的空气烧结；
4、用无水乙醇清洗pi膜，去除反向图案；
5、清洗，干燥，得到最终印刷的半导体电路。
实施例四
在本实施例中，所述一种基于激光反向打印的印刷电路方法包括如下步骤：
1、将实例1中得到的部分铜电路涂层刮去；
2、重复实施例1中的步骤2、3和4；
3、实现电路的重修复。
本发明应用于生产印刷电路的技术领域。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。