一種電子器件或者電路圖的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子器件或者電路圖的制備方法，該方法通過將催化劑顆粒與固定劑顆粒按照一定比例進(jìn)行混合，利用電荷成像原理，將所述催化劑顆粒與固定劑顆?；旌衔飸?yīng)用到柔性襯底上，再經(jīng)過金屬化學(xué)沉積的方法得到所需電子器件或者電路圖。使用該方法中由于利用了固體催化劑顆粒，將圖案應(yīng)用于柔性襯底，精準(zhǔn)度高；并且，使用該方法制備電子器件或者電路圖，效率高、應(yīng)用范圍廣。
【專利說明】一種電子器件或者電路圖的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元器件的制造領(lǐng)域，特別指一種利用催化劑顆粒制備電子器件或者電路圖的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)我國電子器件制造領(lǐng)域的現(xiàn)狀，目前，還沒有直接將固體催化劑顆粒固定在襯底上，然后再通過金屬離子化學(xué)沉積方法，獲得電子器件或者電路圖這種類似于電子器件的印刷技術(shù)的新型技術(shù)。我們知道電子印刷技術(shù)已經(jīng)在電子器件的制造領(lǐng)域發(fā)揮日益重要的作用，該技術(shù)能夠有效降低生產(chǎn)成本和工藝復(fù)雜度，能制備出具有更加優(yōu)越性能和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展要求的電子結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的電子印刷技術(shù)，使用墨汁將電器器件或者電路圖圖案打印在柔性襯底上，這種技術(shù)雖然是具有重要影響力的數(shù)字制備方式，但是，在襯底上直接附著液體墨汁材料存在以下幾個問題:
[0003]1、由于液體墨汁通常都帶有例如像異丙醇、乙酸丙酯、乙酸乙酯的有機溶劑，在印刷電子器件的過程中，這樣的有機溶劑一直存在著，長時間接觸有機溶劑，對技術(shù)人員的皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等器官都會造成一定的傷害。
[0004]2、由于液體墨汁附著在襯底上具有一定的擴散性，其擴散程度會受到墨汁本身的特性以及襯底表面的狀況的影響，會造成印刷得到的圖案與原設(shè)計圖案有一定的偏差。
[0005]3、現(xiàn)有的電子印刷技術(shù)中，液體墨汁要附著在襯底上面，這樣就對墨汁的粘附程度要求較高，所以通常情況下要求對襯底表面進(jìn)行必要的化學(xué)處理，無疑增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，針對上述存在的不足，本發(fā)明提供一種利用固體催化劑顆粒將電子器件或者電路圖圖案附著在襯底上，進(jìn)而采用金屬化學(xué)沉積方式制備電子元器件或者電路圖的方法。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案:
[0008]一種電子器件或者電路圖的制備方法，過程如下:
[0009](I)感光組件成像過程:使用光照設(shè)備，將需要制備的電子器件或者電路圖的圖案在感光組件上成像；
[0010](2)顯影過程:將催化劑顆粒與固定劑顆粒的混合物應(yīng)用于以上所述已成像的感光組件上，在感光組件表面形成由所述混合物組成的圖像；
[0011](3)轉(zhuǎn)印過程:將上述光感組件上的由催化劑顆粒與固定劑顆?；旌衔锝M成的圖案轉(zhuǎn)印并固定于柔性襯底上；
[0012](4)金屬沉積過程:將載有所述圖案的柔性襯底通過金屬離子化學(xué)沉積溶液進(jìn)行化學(xué)沉積，完成金屬電子器件或者電路圖的制備。
[0013]該方法的工作原理為:在計算機上繪制所述電子器件或者電路圖的圖像，通過與光照設(shè)備連接接收計算機信號來控制光線束；給感光組件充電，使得感光組件表面帶有均分分布的負(fù)電荷；用光線照射(因為激光具有較強的能量，所以通常采用激光束照射)所述帶有負(fù)電荷的感光組件，光線照射在感光組件的部分會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，從而在所述感光組件表面建立需要制備的電子器件或者電路圖圖案的影像；載有催化劑顆粒和固定劑顆粒混合物的裝置通過充電，使得所述混合物顆粒表面帶有電荷，且該電荷的電性與所述感光組件已成像部分電荷的電性相反，根據(jù)電荷異性相吸的原理，將所述帶電的催化劑顆粒和固定劑顆粒的混合物應(yīng)用到所述感光組件上面，形成由該混合物組成的真正圖像；然后再將前述以圖案形式存在催化劑顆粒與固定劑顆粒的混合物固定在所述襯底上面，這里的襯底可以是任何柔性襯底，并且也不需要對襯底表面進(jìn)行技術(shù)處理，其中固定劑顆粒的作用主要是將所述催化劑顆粒固定在柔性襯底上面，這樣就在所述柔性襯底表面形成了由所述催化劑顆粒組成的所需制備的電子器件或者電路圖的圖案；最后，將載有圖案的柔性襯底放入非電解質(zhì)溶液中進(jìn)行金屬沉淀，即可制備想要的金屬電子器件或者電路圖。
[0014]作為優(yōu)選，以上所述催化劑顆粒可為金屬鈀、銅、鎳、金、銀等金屬中的任意一種，其中鈀的催化劑性能最好。
[0015]作為優(yōu)選，所述催化劑顆?？蔀榻饘兮Z聚合物，如聚[2 -(甲基丙烯酰氧)乙基三甲基氯亞鈀酸銨金屬聚合物，其催化性能更好，可通過購買或者自己制備獲得。
[0016]作為優(yōu)選，所述催化劑顆粒的粒徑為Inm至1mm，能夠滿足不同電子器件的制備需求。
[0017]作為優(yōu)選，上述所述的固定劑顆粒為聚苯乙烯或者聚酯，該固定劑顆粒的主要作用是通過與所述催化劑顆粒鍵合在一起，將催化劑顆粒固定在所述柔性襯底上。
[0018]作為優(yōu)選，上述固定劑顆粒粒徑為0.1um至10um。
[0019]作為優(yōu)選，上述催化劑顆粒與固定劑顆粒組成的混合物中，催化劑顆粒與固定劑顆粒的重量比為5:100至100:5。
[0020]作為優(yōu)選，所述襯底為柔性襯底，可為由玻璃或者塑料制成，無需對所述襯底的表面進(jìn)行特殊的技術(shù)處理。
[0021]作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的制備電子器件或者電路圖的方法最后還包括一個退火處理程序，以增加電子器件的柔韌度和使用壽命。
[0022]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0023]1、該發(fā)明提供的電子器件或者電路圖制備方法，整個過程均利用固體顆粒，沒有加入任何有機溶劑，因此不會對工作人員的身體健康造成太大傷害。
[0024]2、本發(fā)明提供的方法，催化劑顆粒通過固定劑與襯底之間的鍵合作用附著于襯底上，能夠形成比較穩(wěn)定的圖案，有效地解決了噴墨印刷電子器件過程中，因液體在襯底上的擴散而造成印刷圖案與實際設(shè)計圖案存在偏差的問題。
[0025]3、本發(fā)明提供的方法，無需事先對所需要的襯底進(jìn)行處理，節(jié)約時間，提高了工作效率。
[0026]4、該發(fā)明中使用的襯底包括塑料、硅膠等柔性材料制成的襯底，所述柔性襯底的選擇范圍廣泛，成本低，應(yīng)用范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明中在感光組件表面成像過程示意圖；[0028]圖2為本發(fā)明中催化劑顆粒與固定劑顆?；旌衔飸?yīng)用于已成像的感光組件過程示意圖；
[0029]圖3為將圖2中的位于感光組件上的混合物圖案固定于柔性襯底的過程示意圖?！揪唧w實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0031]實施例:金屬鈀作為催化劑顆粒、聚苯乙烯作為固定劑顆粒制備電子器件方法
[0032]制備催化劑顆粒與固定劑顆?；旌衔?將金屬鈀和聚苯乙烯分別通過球磨機磨成細(xì)微的小顆粒，其中金屬鈀經(jīng)磨后的粒徑為IOnm(這里金屬鈀經(jīng)磨后粒徑范圍可為Inm至Imm),聚苯乙烯經(jīng)磨后成小顆粒粒徑為Ium(其中經(jīng)磨后的聚苯乙烯顆粒粒徑范圍在0.1um至IOum之間均可以)，然后將磨小的金屬鈀和和聚苯乙烯按照100:5的比重進(jìn)行混合，將該混合物放置于一裝置內(nèi)，并且該裝置可對上述混合物進(jìn)行充電處理。
[0033]在感光組件上成像:如圖1所示，在計算機上繪制需要制備的電子器件或者電路圖的圖案，并且通過計算機控制可發(fā)射光線的設(shè)備(激光具有很強的能量，故這里選用激光器作為光照裝備)，通過激光照射將所需的電子器件或者電路圖圖案在感光組件上成像。這里的感光組件通過充電表面均勻分布有負(fù)電荷，當(dāng)帶有所述圖像信息的激光束照射時，照射光線在所述感光組件表面形成靜電潛影。
[0034]催化劑顆粒與固定劑顆粒的顯影:如圖2所示，將上述載有催化劑顆粒和固定劑顆粒混合物的裝置通過充電，使得所述混合物顆粒表面帶有電荷，且該電荷的電性與所述感光組件已成像部分電荷的電性相反，根據(jù)電荷異性相吸的原理，將上述制成的帶電的催化劑顆粒和固定劑顆粒的混合物應(yīng)用到所述感光組件上面，形成由該混合物組成的真正圖像。
[0035]在柔性襯底上形成催化劑圖案:如圖3所示，本實施例中選用塑料制成的柔性襯底，根據(jù)圖案大小選擇柔性襯底的尺寸；然后再將前述以圖案形式存在催化劑顆粒與固定劑顆粒的混合物固定在所述襯底上面。
[0036]化學(xué)沉積:將以上載有催化劑圖案的塑料襯底侵入含有銅離子的非電解質(zhì)溶液中15到60分鐘，本實施例中選擇組成為12g/L NaOH, 13g/L CuS04.5H20, 29g/L酒石酸鈉鉀和9.5mL/L HCHO的作為非電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)沉積，隨后吹干，即可制備銅電子元器，最后將制備出的銅電子元器件進(jìn)行一個退火處理，能夠增加該元器件的韌性。
[0037]作為較佳實施例，上述實施例中催化劑顆粒選用金屬的聚合物，能夠更好地與固定劑顆粒進(jìn)行鍵合，如催化劑顆粒可選用聚[2-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲基氯亞鈀酸銨]。
[0038]作為較佳的實施例，利用上述實施例中所述的方法制備電路圖的時候，選擇非晶硅薄膜材料制成的襯底。
[0039]上述實施例中，催化劑顆粒與固定劑顆粒組成混合物中，兩者的比重范圍在5:100至100:5之間均可實現(xiàn)電子器件或者電路圖的制備。
[0040]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種電子器件或者電路圖的制備方法，包括以下步驟: (1)成像過程:通過光照成像設(shè)備，使需要制備的電子器件或者電路圖的圖案在感光組件上成像； (2)顯影過程:將催化劑顆粒與固定劑顆粒的混合物應(yīng)用于以上所述已成像的感光組件上，在感光組件上形成由所述混合物組成的圖像； (3)轉(zhuǎn)印過程:將上述光感組件上的由催化劑顆粒與固定劑顆粒混合物組成的圖案轉(zhuǎn)印并固定于柔性襯底上； (4)金屬沉積過程:將載有所述圖案的柔性襯底通過金屬離子化學(xué)沉積溶液進(jìn)行化學(xué)沉積，完成金屬電子器件或者電路圖的制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件或者電路圖的制備方法，其特征在于:所述的催化劑顆粒為鈀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件或者電路圖的制備方法，其特征在于:所述催化劑顆粒為聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電子器件或者電路圖的制備方法，其特征在于:所述催化劑顆粒的粒徑為Inm至1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件或者電路圖的制備方法，其特征在于:所述固定劑顆粒含有樹脂成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電子器件或者電路圖的制備方法，其特征在于:所述固定劑顆粒粒徑為0.1um到10um。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件或者電路圖的制備方法，其特征在于:所述催化劑顆粒與固定劑顆?；旌衔镏校呋瘎╊w粒與固定劑顆粒比重為5:100至100:5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件或者電路圖的制備方法，其特征在于:該方法還包括一個退火處理過程。
【文檔編號】H05K3/18GK103917054SQ201410164368
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】劉禹, 楊軍, 王曉龍, 張騰元, 劉煥明, 梅軍 申請人:中物院成都科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心, 楊軍