專利名稱：印刷有機(jī)金屬化合物以形成導(dǎo)電跡線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子工業(yè)中的印刷電路或設(shè)備，且具體而言，本發(fā)明涉及將有機(jī)金屬化合物印刷在襯底上，所述有機(jī)金屬化合物用于在暴露于電磁輻射(例如激光)后形成導(dǎo)電跡線。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電金屬的激光輔助的選擇性沉積是對(duì)電子工業(yè)的定制需要的一種有吸引力的途徑。約20余年來，已經(jīng)在試圖通過直接激光寫入工藝在電子組件或電路中產(chǎn)生可接受的個(gè)別金屬特征方面作出了很多努力。通常，通過在表面上涂覆均勻膜的旋涂工藝為隨后的直接激光寫入制備設(shè)備。
在電路的制造中，旋涂是一種用于將薄膜(例如金屬)涂覆到襯底的已知工藝。典型的旋涂工藝涉及將流體樹脂的小糊狀物沉積到襯底的中心上，且接著以高速旋轉(zhuǎn)襯底。然而，旋涂工藝通常涉及相對(duì)較高的材料成本和去除不需要的材料的進(jìn)一步清洗工藝。
通過直接激光寫入制造電路的另一劣勢(shì)在于經(jīng)沉積的金屬跡線的寬度受到激光束中的熱效應(yīng)的限制。目前，即使將激光束聚焦為約20μm的直徑，可達(dá)到的最小跡線寬度也會(huì)為約40μm。
另一已知電路制造工藝涉及蝕刻。已知蝕刻方法的若干變化形式，例如濕式蝕刻(藉此材料在浸入化學(xué)溶液中時(shí)溶解)和干式蝕刻(藉此使用反應(yīng)離子或氣相蝕刻劑來濺鍍或溶解材料)。然而，這些方法具有顯著的劣勢(shì)，例如需要使用可經(jīng)受住蝕刻工藝的所需電路布局圖案的掩模。一般來說，在電路的制造中，認(rèn)為蝕刻工藝和掩模的使用相對(duì)較昂貴且需要較長(zhǎng)的周轉(zhuǎn)時(shí)間。
US 4,574,095揭示了通過一種工藝將銅沉積在襯底上，其中首先將小鈀礦或晶種沉積在襯底上。通過使襯底與鈀化合物的蒸汽接觸且用光(其可為激光)選擇性地照射所述復(fù)合物來實(shí)現(xiàn)鈀晶種的選擇性沉積。首先用光致抗蝕劑或聚合物來覆蓋襯底且用脈沖準(zhǔn)分子激光(pulsed excimer laser)穿過掩模而選擇性地照射襯底。聚合物的去除發(fā)生在經(jīng)照射的區(qū)域中。接著，膜充當(dāng)用于鍍敷銅的晶種。此方法需要使用光致抗蝕劑和掩模且是一種具有相關(guān)劣勢(shì)的直接激光寫入工藝。
US 4,853,252揭示了在印刷電路板的制造過程中轉(zhuǎn)移印刷圖案。涂覆劑的粒狀載體物質(zhì)在襯底中提供良好的粘接基礎(chǔ)，其可通過使用能量輻射來控制。將涂覆劑涂覆到襯底S的表面。將激光用作能量束。能量束L的聚焦是可調(diào)節(jié)的，藉此可將襯底表面處的激光束L的直徑設(shè)定為在約50微米到約400微米之間的直徑。涂覆劑包括金屬M(fèi)的個(gè)別微粒。激光束L被引導(dǎo)到襯底S的表面上且產(chǎn)生襯底的表面熔化。此方法要求導(dǎo)體圖案通過化學(xué)金屬沉積或通過化學(xué)和隨后的電流金屬沉積來構(gòu)造，且依靠激光加熱工藝將涂覆劑粘接到襯底。
因此，需要一種克服或至少改良上述問題的印刷系統(tǒng)。本發(fā)明解決此需要。
本說明書中對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的參考不被且不應(yīng)被視為認(rèn)可或以任何形式暗示此類現(xiàn)有技術(shù)形成普通常識(shí)的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種廣泛形式，提供一種在襯底上形成所需導(dǎo)電跡線布局的方法，其包含以下步驟將有機(jī)金屬化合物印刷到襯底上；對(duì)有機(jī)金屬化合物與襯底的界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的襯底進(jìn)行加熱；和將導(dǎo)電跡線的至少一部分沉積在經(jīng)加熱的界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的襯底上。
在閱讀附圖中所說明的實(shí)施例的以下詳細(xì)描述內(nèi)容后，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員無(wú)疑將明白本發(fā)明的這一目的和其它目的或優(yōu)勢(shì)。


本發(fā)明應(yīng)從對(duì)結(jié)合附圖描述的本發(fā)明的優(yōu)選但非限定性實(shí)施例的以下描述內(nèi)容(其僅以舉例方式給出)中變得顯而易見。
圖1是用作本發(fā)明實(shí)施例的一部分的可能的光學(xué)系統(tǒng)的示意性說明。
圖2A說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)生的示范性部分成形的印刷電子電路的橫截面圖，其展示襯底和有機(jī)金屬化合物。
圖2B說明從根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)生的圖2A中所說明的部分成形的印刷電子電路獲得的示范性印刷電子電路的橫截面圖，其展示襯底、有機(jī)金屬化合物和經(jīng)沉積的導(dǎo)電跡線。
圖3說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
圖4說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的將有機(jī)金屬化合物印刷到襯底上的系統(tǒng)的可能配置。
圖5說明展示滴狀物從印刷機(jī)噴嘴排出的瞬間的快照的DBOS圖像。
圖6說明圖5中所使用且由Hewlett-Packard deskjet印刷機(jī)在聚酰亞胺襯底上產(chǎn)生的有機(jī)金屬化合物的打印輸出實(shí)例。
圖7說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在圖5和6中所使用的有機(jī)金屬化合物的激光誘導(dǎo)的分解后形成的銅跡線的圖像。
圖8說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在無(wú)電鍍敷圖7中所說明的銅跡線后形成的銅跡線的圖像。
具體實(shí)施例方式
在進(jìn)行詳細(xì)描述前，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的前面的描述已經(jīng)僅出于說明和描述的目的而呈現(xiàn)且不希望為詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限于所描述的精確形式。可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對(duì)圖中所示的實(shí)施例作出很多修改和變化。
在本發(fā)明的第一廣泛形式中，提供能夠被印刷到襯底上以用于在襯底上形成所需導(dǎo)電跡線布局的調(diào)配物，所述調(diào)配物包括至少一種有機(jī)金屬化合物，其溶解在至少一種有機(jī)溶劑中，藉此當(dāng)加熱有機(jī)金屬化合物時(shí)，來自有機(jī)金屬化合物的金屬沉積在襯底上。在實(shí)施例中，所述至少一種有機(jī)溶劑是水溶性的，且有機(jī)金屬化合物是可溶于水的。有機(jī)金屬化合物呈醋酸鹽、羧酸鹽或胺復(fù)合物中的至少一者的形式。此外，有機(jī)金屬化合物含有銀、金、鋁、銅或鈀中的至少一者。另外，有機(jī)金屬化合物可包括有機(jī)溶劑，其中有機(jī)溶劑是酮、戊二醇或三醇中的至少一者。
在另一實(shí)施例中，提供一種化學(xué)溶液，其能夠通過使用噴墨印刷機(jī)印刷到襯底上且用于在襯底上形成所需的金屬跡線布局，所述化學(xué)溶液包括至少一種溶解在至少一種水溶性有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物，藉此由于通過在印刷化學(xué)溶液與襯底之間的界而附近或所述界面處吸收到的激光對(duì)襯底進(jìn)行加熱，來自有機(jī)金屬化合物的金屬沉積在襯底上。
在第三實(shí)施例中，提供一種調(diào)配物，其能夠印刷到襯底上以用于在襯底上形成所需導(dǎo)電跡線布局。所述調(diào)配物包括占調(diào)配物重量的小于50％的有機(jī)金屬化合物、占調(diào)配物重量的小于50％的至少一種有機(jī)溶劑和占調(diào)配物重量的大于50％的水，藉此當(dāng)加熱有機(jī)金屬化合物時(shí)，來自有機(jī)金屬化合物的金屬沉積在襯底上。
另一方面，將噴墨技術(shù)用作縮微印刷工具。噴墨印刷機(jī)用于將有機(jī)金屬化合物印刷在襯底(例如但不限于玻璃、聚酰亞胺、陶瓷、紙等)上。根據(jù)本發(fā)明的此方面，可實(shí)現(xiàn)相對(duì)較窄的導(dǎo)電跡線寬度，例如小于或等于20μm。另外，導(dǎo)電跡線的寬度與用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電材料(例如，諸如銅的金屬)的沉積的激光束的直徑無(wú)關(guān)。通過去除對(duì)掩?；蚯逑垂に嚨男枰@著降低了電路的制造成本。因此，完整的電路制造工藝被簡(jiǎn)化且成為更便宜且更方便的干式工藝。
此外，減少了制造電路的總周轉(zhuǎn)時(shí)間，且改進(jìn)了通過此類干式工藝制造的電路的可靠性。另外，可在不依靠掩模和蝕刻工藝的情況下實(shí)現(xiàn)相對(duì)較精細(xì)或較窄的導(dǎo)電跡線寬度。
根據(jù)又一方面，通過精確地控制經(jīng)沉積的導(dǎo)電材料的高度，有機(jī)金屬化合物的剩余薄膜可用作保護(hù)層以防止經(jīng)沉積的導(dǎo)電跡線層由于與環(huán)境大氣接觸的緣故而氧化。
還實(shí)現(xiàn)了環(huán)境優(yōu)勢(shì)，例如減少了需要沉積的各種化學(xué)品的量和類型，且減少了制造工藝期間所需的水的體積。
此外，經(jīng)沉積的導(dǎo)電跡線布局可用于執(zhí)行很多種電路的功能。舉例來說，射頻識(shí)別(RF ID)線圈可被制造并沉積在多種襯底上。這導(dǎo)致制造RF ID線圈的成本降低，且靈活性增加以加速設(shè)計(jì)周期。
在一實(shí)施例中，有機(jī)金屬化合物是可溶于水的且包括金屬，例如銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)或鈀(Pd)。溶解有機(jī)金屬化合物的調(diào)配物為水溶性有機(jī)溶劑的混合物。
以下實(shí)例提供對(duì)本發(fā)明各種實(shí)施例的更詳細(xì)的論述。所述實(shí)例希望僅為說明性的且不限定本發(fā)明的范圍。
圖1中說明根據(jù)一實(shí)施例的可能的但非限定性的光學(xué)系統(tǒng)10。圖2A說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)生的示范性部分成形的印刷電子電路20a的橫截面圖，其展示襯底24和印刷有機(jī)金屬化合物22。圖2B說明從圖2A中所說明的部分成形的印刷電子電路20a獲得的示范性印刷電子電路20b的橫截面圖，其展示襯底24、有機(jī)金屬化合物22和經(jīng)沉積的導(dǎo)電跡線28。圖2B展示可用作電子電路的襯底24上的所需導(dǎo)電跡線布局的橫截面圖。參看圖2A，有機(jī)金屬化合物作為薄膜22以所需導(dǎo)電跡線局部印刷到襯底24上。接著，有機(jī)金屬化合物經(jīng)受照射14，導(dǎo)致加熱說明為區(qū)域26的襯底24。參看圖2B，在照射印刷的有機(jī)金屬化合物后，加熱薄膜22隨后導(dǎo)致單獨(dú)薄膜層22和28。照射工藝導(dǎo)致形成導(dǎo)電層28，且原始有機(jī)金屬化合物材料保留為殘余薄膜層22。激光源12產(chǎn)生激光束14，其照射有機(jī)金屬化合物22(在形成導(dǎo)電層28之前)和襯底24。這導(dǎo)致對(duì)有機(jī)金屬化合物22與襯底24的界面區(qū)域26附近或所述界面處的襯底24進(jìn)行加熱。因此，在經(jīng)加熱的界面區(qū)域26附近或所述界面區(qū)域26處的襯底24上導(dǎo)致導(dǎo)電層28的沉積，作為所需導(dǎo)電跡線布局的至少一部分。這是由于激光束14至少部分地被襯底24吸收，或直到所有的有機(jī)金屬化合物22都分解為止的緣故。
接著，移動(dòng)激光束14或襯底24，使得激光束14照射其它界面區(qū)域(未說明)，導(dǎo)致其它導(dǎo)電跡線層(也展示為層28)沉積在被加熱時(shí)的其它界面區(qū)域附近或所述其它界面區(qū)域處的襯底24上。激光束14可以實(shí)現(xiàn)對(duì)印刷的有機(jī)金屬化合物22與襯底24之間的所有所需界面區(qū)域中的襯底24進(jìn)行加熱的任何方式在所需導(dǎo)電跡線布局上進(jìn)行掃描。
在一實(shí)施例中，有機(jī)金屬化合物實(shí)質(zhì)上是激光可以透過的，使得激光束14實(shí)質(zhì)上被印刷的有機(jī)金屬化合物22透射且實(shí)質(zhì)上由襯底材料24吸收。不同的有機(jī)金屬化合物可與產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的激光的不同激光源12較好地反應(yīng)。
根據(jù)一個(gè)特定方面，可通過使用電流計(jì)16移動(dòng)激光束14和/或通過使用x-y臺(tái)18移動(dòng)襯底24來實(shí)現(xiàn)激光束14與襯底24的相對(duì)移動(dòng)。激光束14由圖1中所說明的光學(xué)組件來操縱。45°反射鏡15a將激光14引導(dǎo)到擴(kuò)束器15b，擴(kuò)束器15b將激光14傳遞給縫隙鏡(split mirror)15c，這導(dǎo)致激光14的一部分被引導(dǎo)到電流計(jì)16且激光14的另一部分被引導(dǎo)到檢測(cè)器15d，檢測(cè)器15d檢測(cè)光并將激光14傳遞給聚焦透鏡15e，聚焦透鏡15e將激光14聚焦到屏幕15f上，使得激光14在襯底24上的相對(duì)位置可由觀察者17觀察。在一個(gè)特定實(shí)施例中，觀察者17可具備控制電子設(shè)備，其能夠控制光學(xué)系統(tǒng)10的參數(shù)，例如激光束14經(jīng)由電流計(jì)16和平場(chǎng)聚焦透鏡(f-theta lens)19的移動(dòng)，或襯底24的經(jīng)由x-y臺(tái)18的移動(dòng)的移動(dòng)?？墒褂蔑@著不同的光學(xué)系統(tǒng)且所述光學(xué)系統(tǒng)屬于本發(fā)明的范圍。
應(yīng)注意，盡管提及激光14，但有可能可使用其它形式的電磁輻射來有效地加熱襯底24的界面區(qū)域26。所需要的一切是所述電磁輻射可穿過有機(jī)金屬化合物22且在襯底材料24中釋放能量以加熱界面區(qū)域26。
還應(yīng)注意，有機(jī)金屬化合物層22不必需在加熱后保留。對(duì)有機(jī)金屬化合物進(jìn)行加熱有可能導(dǎo)致可用導(dǎo)電材料28的完整沉積。因此，在加熱后，有機(jī)金屬化合物層22不會(huì)保持覆蓋在導(dǎo)電跡線層28上。
圖3說明根據(jù)一實(shí)施例的方法30的步驟。在步驟32處，使用印刷機(jī)(例如Hewlett-Packard熱噴墨印刷機(jī))以所需導(dǎo)電跡線布局將有機(jī)金屬化合物印刷到襯底24上。在步驟34處，通過使用激光14而發(fā)生對(duì)有機(jī)金屬化合物22與襯底24的界面區(qū)域26附近或所述界面區(qū)域26處襯底的加熱。在步驟36處，由于對(duì)界面區(qū)域26的加熱，導(dǎo)電跡線28沉積在經(jīng)加熱的界面區(qū)域26附近或所述界面區(qū)域26處的襯底24上。在步驟37處，移動(dòng)激光束14或襯底24，使得激光束14加熱印刷的有機(jī)金屬化合物22與襯底24之間的其它界面區(qū)域，從而產(chǎn)生其它經(jīng)沉積的導(dǎo)電跡線區(qū)域。重復(fù)步驟34、36和37，直到所需的導(dǎo)電跡線布局完全形成于襯底24上為止，其后，方法30可進(jìn)行到完成步驟38。視情況，可使用額外的無(wú)電鍍敷步驟39來增加導(dǎo)電跡線28的高度。這是根據(jù)一個(gè)可能實(shí)施例的可選步驟，但不是本發(fā)明的必需步驟。
為了增加導(dǎo)電層28與襯底24之間的粘接力，在印刷步驟32之前修改襯底表面是有利的。這在襯底由聚酰亞胺制成時(shí)尤其正確。對(duì)聚酰亞胺襯底進(jìn)行合適的表面修改處理依次包括(a)使用常規(guī)的堿(例如KOH、NaOH)進(jìn)行堿蝕刻處理；(b)在水中漂洗；(c)在酸性溶液(例如含有HCl的溶液)中中和；(d)在水中漂洗；(e)在具有合適的通風(fēng)裝置的烘箱中干燥。接著，經(jīng)干燥的襯底準(zhǔn)備好進(jìn)行印刷。
在圖4中說明用于將所需導(dǎo)電跡線布局傳輸給印刷機(jī)42的系統(tǒng)40。所需的導(dǎo)電跡線布局可作為數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)或計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器44中，數(shù)據(jù)庫(kù)或計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器44與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)46通信。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)46的操作者可創(chuàng)建所需的導(dǎo)電跡線布局并將所需的導(dǎo)電跡線布局傳輸給印刷機(jī)42，印刷機(jī)42以所需導(dǎo)電跡線布局將有機(jī)金屬化合物印刷到襯底上。舉例來說，所需的導(dǎo)電跡線布局可存儲(chǔ)為Autocad圖。
以下論述不應(yīng)被解釋為限定本發(fā)明的范圍。返回參看圖1和2，激光14的波長(zhǎng)可為532nm或514.5nm，例如由Nd:YAG激光器或氬激光器產(chǎn)生。當(dāng)襯底24與有機(jī)金屬薄膜22之間的界面的溫度達(dá)到閾值溫度時(shí)，發(fā)生有機(jī)金屬化合物的分解且導(dǎo)電金屬跡線局部沉積在襯底24的表面上。有機(jī)金屬化合物可為Cu(HCOO)2.2H2O。激光誘發(fā)的此有機(jī)金屬化合物的分解可描述如下i.
ii.
所得的氫氣(H2)和二氧化碳(CO2)可由排氣系統(tǒng)吸收以捕捉這些副產(chǎn)品氣體。金屬跡線為經(jīng)沉積的銅(Cu)。在一種形式下，印刷機(jī)為熱噴墨印刷機(jī)，例如Hewlett-Packard deskjet印刷機(jī)。可使用其它類型的噴墨印刷機(jī)，例如壓電噴墨印刷機(jī)。
導(dǎo)電跡線28的厚度有可能不滿足某些電子產(chǎn)品的導(dǎo)電性要求。由此，有可能使用無(wú)電鍍敷作為額外步驟，以便建立較厚的導(dǎo)電跡線層28。舉例來說，可將導(dǎo)電跡線層建立到約1到3μm的高度。
無(wú)電鍍敷步驟可利用從有機(jī)金屬化合物中沉積出的同一類型的金屬或不同類型的金屬，例如(諸如)銅與銅、銅與金、銅與鈀等等的組合是可能的?？筛鶕?jù)上文所述的實(shí)施例來產(chǎn)生可印刷在特定襯底上的任何電路。
如果經(jīng)沉積的導(dǎo)電跡線28的數(shù)量或高度由界面26處的加熱的程度精確地控制，那么可允許有機(jī)金屬化合物薄層22保留并覆蓋在經(jīng)沉積的金屬28上。這可能是所合乎需要的，因?yàn)楸Ａ舻挠袡C(jī)金屬化合物膜22可提供保護(hù)層以防止下面的導(dǎo)電層28在環(huán)境空氣中氧化。
根據(jù)另一方面，可根據(jù)本發(fā)明制造射頻識(shí)別(RF ID)線圈?，F(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生RF ID線圈的當(dāng)前工藝包括化學(xué)蝕刻和CNC銑削。這種現(xiàn)有技術(shù)技藝包括顯著問題，例如由于浪費(fèi)銅材料而導(dǎo)致較高成本；由于處理化學(xué)酸溶液而導(dǎo)致較高成本；由于專用裝備要求而導(dǎo)致較高成本；可能由于不適當(dāng)?shù)靥幚韽U棄材料(例如銅和被污染的水)而引起環(huán)境劣勢(shì)；和由于要求設(shè)計(jì)掩模而導(dǎo)致較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期。
通過使用具有合適的有機(jī)金屬化合物(例如甲酸銅)的標(biāo)準(zhǔn)噴墨印刷機(jī)，一旦已經(jīng)準(zhǔn)備好RF ID線圈設(shè)計(jì)，所述設(shè)計(jì)就可迅速地印刷到任何所需的且合適的襯底上?？墒褂镁哂?32納米的波長(zhǎng)的Nd:YAG激光器來分解甲酸銅，以便形成與印刷在襯底上的經(jīng)設(shè)計(jì)的RF ID線圈相同的銅跡線布局?？墒褂煤芏喾N襯底，例如玻璃、塑料、陶瓷、紙等。此類工藝導(dǎo)致顯著的成本節(jié)約；較為環(huán)保且允許較快的設(shè)計(jì)時(shí)間和電路原型開發(fā)。
根據(jù)又一實(shí)施例，可將可用作噴墨調(diào)配物的一部分的有機(jī)金屬化合物引入印刷機(jī)墨盒中。為了實(shí)現(xiàn)來自印刷機(jī)噴嘴的溶液(即調(diào)配物)適當(dāng)?shù)匾缘螤钗锱懦?，?yīng)優(yōu)化溶液的物理特性，例如溶液的表面張力和粘度。來自噴嘴的優(yōu)質(zhì)滴狀物轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電跡線。
每次印刷后，為了在襯底上實(shí)現(xiàn)較高密度的有機(jī)金屬化合物，需要較高濃度的有機(jī)金屬化合物。然而，當(dāng)考慮印刷時(shí)有機(jī)金屬化合物在溶液中的溶解度時(shí)，這可能提出置疑。有機(jī)金屬化合物的濃度越高，印刷后燃燒殘余物可能留在加熱器表面上的趨勢(shì)就越高。殘余物的存在將使隨后的滴狀物的質(zhì)量和穩(wěn)定性降級(jí)。因此，需要優(yōu)化溶劑的類型及其濃度。
調(diào)配物含有至少一種可溶于水的有機(jī)金屬化合物。有機(jī)金屬化合物可呈醋酸鹽、羧酸鹽或胺復(fù)合物的形式。有機(jī)金屬化合物的金屬成分可包括銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)和/或鈀(Pd)。溶解有機(jī)金屬化合物的媒介物可包括至少一種水溶性有機(jī)溶劑，例如含有氮的酮(例如，2-吡咯烷酮、N-甲基-吡咯烷-2-酮(NMP))、戊二醇(例如1，2-戊二醇、1，5-戊二醇)和/或三醇(例如丙三醇)。
下文在表1中提供具體實(shí)例，然而，可能存在大量其它有機(jī)金屬化合物和噴墨調(diào)配物。
表1

參考表1應(yīng)注意，DBOS(“滴狀物脫落觀察系統(tǒng)(Drop Break-off ObservationSystem)”)是用于觀察從噴墨墨盒噴嘴射出的滴狀物的工具。如圖5中所說明，DBOS圖像50展示滴狀物從噴嘴排出的瞬間的快照。使用Hewlett-Packard deskjet 6122在襯底上產(chǎn)生打印輸出。所使用的襯底是在使用前經(jīng)氧等離子體灰處理過的標(biāo)準(zhǔn)印刷紙和聚酰亞胺膜。圖6中說明由deskjet印刷機(jī)產(chǎn)生的印刷實(shí)例的圖像60。如前文所述，圖7中展示激光誘發(fā)的分解后形成的銅跡線72的圖像70。圖8中展示對(duì)圖7中所說明的銅跡線進(jìn)行可選無(wú)電鍍敷后形成的銅跡線的圖像80。
經(jīng)證明，表1中所呈現(xiàn)的噴墨調(diào)配物可以可接受的質(zhì)量由熱噴墨印刷機(jī)來印刷。因此，在前面所提及的激光誘發(fā)的分解工藝之后，在通過熱噴墨印刷來印刷含有有機(jī)金屬化合物的調(diào)配物后，將導(dǎo)電銅跡線72沉積在襯底上。
因此，已經(jīng)提供一種用于印刷有機(jī)金屬化合物以供用于在襯底上形成導(dǎo)電跡線的調(diào)配物。盡管已經(jīng)就當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，揭示內(nèi)容不應(yīng)被解釋為限定性的。在閱讀上述揭示內(nèi)容后，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員無(wú)疑將明了各種替代和修改。因此，希望將所附權(quán)利要求書解釋為涵蓋屬于本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的所有替代和修改。
權(quán)利要求
1.一種在襯底上形成所需導(dǎo)電跡線布局的方法，其包含以下步驟使用印刷機(jī)以所述所需導(dǎo)電跡線布局將有機(jī)金屬化合物印刷到所述襯底上，所述有機(jī)金屬化合物實(shí)質(zhì)上是電磁輻射可以透過的，所述電磁輻射至少部分地由所述襯底吸收；使用所述電磁輻射對(duì)所述有機(jī)金屬化合物與所述襯底的界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的所述襯底進(jìn)行加熱；和將所述導(dǎo)電跡線的至少一部分沉積在由于所述加熱步驟而被加熱的所述界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的所述襯底上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)所述電磁輻射以加熱其它界面區(qū)域來沉積所述所需導(dǎo)電跡線布局。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)所述襯底以加熱其它界面區(qū)域來沉積所述所需導(dǎo)電跡線布局。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電磁輻射是激光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中導(dǎo)電跡線的寬度與所述激光束的直徑無(wú)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中導(dǎo)電跡線的標(biāo)準(zhǔn)寬度小于約40m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中導(dǎo)電跡線的所述標(biāo)準(zhǔn)寬度小于約20m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述印刷機(jī)是噴墨印刷機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中保護(hù)性抗氧化層覆蓋在沉積在所述襯底上的所述導(dǎo)電跡線上為所述沉積步驟的可選結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用額外的無(wú)電鍍敷步驟來增加所述導(dǎo)電跡線的高度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述所需的導(dǎo)電跡線布局形成射頻識(shí)別線圈。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其在印刷之前進(jìn)一步包含表面修改處理，以便改進(jìn)所述襯底與所述導(dǎo)電跡線之間的粘接力。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述襯底包含聚酰亞胺，且所述表面修改處理依次包含以下步驟(a)使用含有堿的溶液進(jìn)行堿蝕刻處理；(b)在水中漂洗；(c)在酸性溶液中中和；(d)在水中漂洗；(e)干燥。
14.一種用于在襯底上形成所需導(dǎo)電跡線布局的系統(tǒng)，其包含印刷機(jī)，其用于以所述所需導(dǎo)電跡線布局將有機(jī)金屬化合物印刷到所述襯底上，所述有機(jī)金屬化合物實(shí)質(zhì)上是電磁輻射可以透過的，所述電磁輻射至少部分地由所述襯底吸收；和電磁輻射源，其用于對(duì)所述有機(jī)金屬化合物與所述襯底的一界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的所述襯底進(jìn)行加熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括用于移動(dòng)所述電磁輻射以加熱其它界面區(qū)域來沉積所述所需導(dǎo)電跡線布局的構(gòu)件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括用于移動(dòng)所述襯底以加熱其它界面區(qū)域來沉積所述所需導(dǎo)電跡線布局的構(gòu)件。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述印刷機(jī)是噴墨印刷機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述電磁輻射是激光束。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述所需的導(dǎo)電跡線布局是射頻識(shí)別線圈。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述所需的導(dǎo)電跡線布局作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)文件從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸?shù)剿鲇∷C(jī)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)光學(xué)設(shè)備用于將所述激光束引導(dǎo)到界面區(qū)域。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述用于移動(dòng)所述襯底的構(gòu)件是用于將所述襯底安裝在其上的x-y臺(tái)。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電跡線是銅。
24.一種印刷電子電路，其包含使用噴墨印刷機(jī)以所需的導(dǎo)電跡線布局印刷到襯底上的有機(jī)金屬化合物，藉此使用激光束對(duì)所述有機(jī)金屬化合物與所述襯底的界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的所述襯底進(jìn)行加熱，且由于所述加熱步驟，所述導(dǎo)電跡線的至少一部分沉積在所述經(jīng)加熱的界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的所述襯底上，且移動(dòng)所述激光束或所述襯底以加熱其它界面區(qū)域，從而導(dǎo)致所述所需導(dǎo)電跡線布局的沉積。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在一襯底上形成一所需導(dǎo)電跡線布局的方法，其包含以下步驟使用一印刷機(jī)以所述所需導(dǎo)電跡線布局將一有機(jī)金屬化合物印刷到所述襯底上，所述有機(jī)金屬化合物實(shí)質(zhì)上是電磁輻射可以透過的，所述電磁輻射至少部分地由所述襯底吸收；使用所述電磁輻射對(duì)所述有機(jī)金屬化合物與所述襯底的一界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的所述襯底進(jìn)行加熱；和將所述導(dǎo)電跡線的至少一部分沉積在由于所述加熱步驟而被加熱的所述界面區(qū)域附近或所述界面區(qū)域處的所述襯底上。
文檔編號(hào)B41M5/26GK1968822SQ200580019390
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者陳瓊, 梁美卿, 陳鵬, 陳威明, 文卡塔拉曼恩·巴拉蘇布拉馬尼亞姆 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司