乙二醇，30g十二烷基磺酸鈉，3g檸檬酸三鈉溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得含銅離子膠體溶液。
[0030]將改性后的纖維素紙置于上述溶液中，放置8分鐘，取出，烘干，得銅離子吸附的纖維素紙。
[0031]將2g硼氫化鈉，12g聚丙烯酸鈉，25g乙二醇丁醚，5g氫氧化鈉，50g聚乙烯吡咯烷酮溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得還原性墨水。
[0032]在水性筆中加注上述還原性墨水，在銅離子吸附的纖維素紙上一次性手寫電路圖形，書寫完畢，在空氣中放置15分鐘，洗凈，烘干，得電路圖形預(yù)制的纖維素紙。
[0033]將8g硫酸銅，37g酒石酸鈉鉀，5g氫氧化鈉，2g碳酸鈉，Ig氯化鎳，7g甲醒溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得化學(xué)鍍銅溶液。
[0034]將電路圖形預(yù)制的纖維素紙置于上述鍍液中，于20°C化學(xué)鍍25分鐘，取出，用水洗凈，烘干，得紙基手寫銅電路圖形，銅電路圖形的導(dǎo)電率為3.33X 105S/cm，剝離強(qiáng)度能通過3M公司思高?膠帶的測試。
[0035]實(shí)施例4
將纖維素紙用去離子水、乙醇淋洗干凈，烘干，置于濃度為1%的3-巰基丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液溶液中，浸泡5分鐘，取出，烘干，得表面改性的纖維素紙。
[0036]將4g氯化銅，5g乙二胺，8g乙二醇，40g十二烷基磺酸鈉，Ig檸檬酸三鈉溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得含銅離子膠體溶液。
[0037]將改性后的纖維素紙置于上述溶液中，放置6分鐘，取出，烘干，得銅離子吸附的纖維素紙。
[0038]將3g硼氫化鈉，1g聚丙烯酸鈉，30g乙二醇丁醚，4g氫氧化鈉，60g聚乙烯吡咯烷酮溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得還原性墨水。
[0039]在水性筆中加注上述還原性墨水，在銅離子吸附的纖維素紙上一次性手寫電路圖形，書寫完畢，在空氣中放置18分鐘，洗凈，烘干，得電路圖形預(yù)制的纖維素紙。
[0040]將9g硫酸銅,36g酒石酸鈉鉀,5g氫氧化鈉,2g碳酸鈉，Ig氯化鎳,7g甲醒溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得化學(xué)鍍銅溶液。
[0041]將電路圖形預(yù)制的纖維素紙置于上述鍍液中，于25°C化學(xué)鍍30分鐘，取出，用水洗凈，烘干，得紙基手寫銅電路圖形，銅電路圖形的導(dǎo)電率為1.68X 105S/cm，剝離強(qiáng)度能通過3M公司思高?膠帶的測試。
[0042]實(shí)施例5
將纖維素紙用去離子水、乙醇淋洗干凈，烘干，置于濃度為0.5%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液中，浸泡3分鐘，取出，烘干，得表面改性的纖維素紙。
[0043]將5g氯化銅，2g乙二胺，13g乙二醇，25g十二烷基磺酸鈉，4g檸檬酸三鈉溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得含銅離子膠體溶液。
[0044]將改性后的纖維素紙置于上述溶液中，放置9分鐘，取出，烘干，得銅離子吸附的纖維素紙。
[0045]將2g硼氫化鈉，13g聚丙烯酸鈉，22g乙二醇丁醚，4g氫氧化鈉，48g聚乙烯吡咯烷酮溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得還原性墨水。
[0046]在水性筆中加注上述還原性墨水，在銅離子吸附的纖維素紙上一次性手寫電路圖形，書寫完畢，在空氣中放置14分鐘，洗凈，烘干，得電路圖形預(yù)制的纖維素紙。
[0047]將1g硫酸銅,35g酒石酸鈉鉀,5g氫氧化鈉,3g碳酸鈉，Ig氯化鎳，8g甲醒溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得化學(xué)鍍銅溶液。
[0048]將電路圖形預(yù)制的纖維素紙置于上述鍍液中，于30°C化學(xué)鍍20分鐘，取出，用水洗凈，烘干，得紙基手寫銅電路圖形，銅電路圖形的導(dǎo)電率為3.llX105S/cm，剝離強(qiáng)度能通過3M公司思高?膠帶的測試。
[0049]實(shí)施例6
將纖維素紙用去離子水、乙醇淋洗干凈，烘干，置于濃度為2%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷的丙酮溶液中，浸泡5分鐘，取出，烘干，得表面改性的纖維素紙。
[0050]將4g氯化銅，4g乙二胺，8g乙二醇，30g十二烷基磺酸鈉，4g檸檬酸三鈉溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得含銅離子膠體溶液。
[0051]將改性后的纖維素紙置于上述溶液中，放置9分鐘，取出，烘干，得銅離子吸附的纖維素紙。
[0052]將2g硼氫化鈉，12g聚丙烯酸鈉，24g乙二醇丁醚，4g氫氧化鈉，50g聚乙烯吡咯烷酮溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得還原性墨水。
[0053]在水性筆中加注上述還原性墨水，在銅離子吸附的纖維素紙上一次性手寫電路圖形，書寫完畢，在空氣中放置17分鐘，洗凈，烘干，得電路圖形預(yù)制的纖維素紙。
[0054]將7g硫酸銅，40g酒石酸鈉鉀，4g氫氧化鈉,2g碳酸鈉，Ig氯化鎳,7g甲醒溶于500mL去離子水中，溶解完畢，添加去離子水，至溶液體積為1L，得化學(xué)鍍銅溶液。
[0055]將電路圖形預(yù)制的纖維素紙置于上述鍍液中，于25°C化學(xué)鍍30分鐘，取出，用水洗凈，烘干，得紙基手寫銅電路圖形，銅電路圖形的導(dǎo)電率為3.01X105S/cm，剝離強(qiáng)度能通過3M公司思高?膠帶的測試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在紙質(zhì)基材上制作導(dǎo)電電路的方法，其特征在于具體步驟如下: 1)清潔纖維素紙:將纖維素紙洗凈、烘干； 2)纖維素紙改性:將清潔后的纖維素紙浸泡在改性溶液中3?5分鐘，取出，烘干； 3)銅離子吸附:將改性后的纖維素紙浸泡在含銅離子膠體溶液中5?10分鐘，取出，烘干； 4)電路圖形預(yù)制:在水性筆中加注還原性墨水，在銅離子吸附的纖維素紙上手寫繪制電路圖形，書寫完畢，在空氣中放置10~20分鐘，洗凈，烘干； 5)化學(xué)鍍銅:將電路圖形預(yù)制的纖維素紙浸泡在銅化學(xué)鍍液中，于15~25°C化學(xué)鍍20?30分鐘，取出洗凈，烘干，制得紙基手寫電路圖形。
2.如權(quán)利要求1所述的在紙質(zhì)基材上制作導(dǎo)電電路的方法，其特征在于所述的改性溶液的溶質(zhì)為3-疏基丙基二甲氧基娃燒、3-氨基丙基二甲氧基娃燒、3-疏基丙基二乙氧基娃烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的任意一種；溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮中的任意一種；改性溶液的質(zhì)量濃度為0.01%~5%。
3.如權(quán)利要求1所述的在紙質(zhì)基材上制作導(dǎo)電電路的方法，其特征在于所述的含銅離子膠體溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 氯化銅濃度4~6 g/L ； 乙二胺濃度1~5 g/L ； 乙二醇濃度8~16 g/L ； 十二烷基磺酸鈉濃度20~40 g/L ； 朽1檬酸三鈉濃度1~5 g/L。
4.如權(quán)利要求1所述的在紙質(zhì)基材上制作導(dǎo)電電路的方法，其特征在于所述的還原性墨水的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 硼氫化鈉濃度2~3 g/L ； 聚丙烯酸鈉濃度10~15 g/L ； 乙二醇丁醚濃度20~30 g/L ； 氫氧化鈉濃度4~6 g/L ； 聚乙烯吡咯烷酮濃度40~60 g/L。
5.如權(quán)利要求1所述的在紙質(zhì)基材上制作導(dǎo)電電路的方法，其特征在于所述的銅化學(xué)鍍液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 硫酸銅濃度7~10 g/L ； 酒石酸鈉鉀30~40 g/L ； 氫氧化鈉濃度4~6 g/L ； 碳酸鈉濃度2~3 g/L ； 氯化鎳濃度1~2 g/L ； 甲醛濃度5~8 g/L。
【專利摘要】本發(fā)明屬于柔性電子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在紙基上制作導(dǎo)電電路的方法，特別是可通過手寫法在紙質(zhì)基材上繪制導(dǎo)電電路。具體工藝包括纖維素紙洗凈、烘干、表面改性、銅離子吸附、電路圖形預(yù)制以及化學(xué)鍍銅等。本發(fā)明制備的紙基手寫電路圖形具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可通過書寫繪制圖案來制備電路圖形；（2）制備的是銅電路圖形，極大的降低了生產(chǎn)成本；（3）工藝過程是一種“全加成法”，不使用貴金屬催化活化劑，一方面降低了生產(chǎn)成本，另一方面避免了銅電路中的非銅金屬對(duì)電路圖形壽命的損傷；（4）銅電路圖形的導(dǎo)電性好，有利于降低能耗。本發(fā)明制備的紙基手寫電路圖形可廣泛用于可穿戴電子產(chǎn)品、射頻標(biāo)簽天線、柔性芯片等工業(yè)領(lǐng)域。
【IPC分類】H05K3-20
【公開號(hào)】CN104582298
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410818501
【發(fā)明人】呂銀祥
【申請(qǐng)人】復(fù)旦大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日