柔性基材上制備電路的方法及其應用技術

本發明專利技術公開了一種柔性基材上制備電路的方法，如下步驟：(一)在第一基材表面制備具有一定厚度的圖形結構，成為電路模版；(二)將導電材料以薄膜的形式沉積在電路模版表面，形成導電薄膜；(三)將粘合劑印刷或涂布在導電薄膜表面或第二基材表面；(四)將第一基材鋪展到第二基材上；(五)采用轉印的方法在兩基材之間加壓和/或加熱，使粘合劑發揮作用；(六)在確定時間后，將兩個基材分離，實現在第二基材表面形成所需制備的電路圖形。本發明專利技術利用電路模版的厚度、膠的粘性及導電材料在電路模版上合適的附著力，實現電路的制備。這樣可以減少工序，降低成本，提高效率，并且無環境污染之虞。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種制備電路的方法及應用，特別是柔性基材上制備電路的方法及應用。
技術介紹
在具有撓性的基材上制成的電路結構，具有體積小，重量輕，可彎曲的特點。這類電路的應用包括觸摸屏、射頻識別(Radio?Frequency?Identification，RFID)標簽天線、薄膜開關、鍵盤、柔性印刷電路(FLEXIBLE?PRINTED?CIRCUIT，FPC)，以及生物或醫學傳感器。制造的方法有印刷法，如網板印刷或柔板印刷；也可以采用蝕刻法或電鍍法。轉印的方法也有相關的報道。如在RFID標簽天線的制備技術上，國際上一般都采用蝕刻/沖壓天線技術，其材料一般為鋁或者銅。但是它的制備成本太高，在廢液的回收和處理上仍不完善，會造成環境污染。在美國專利“US7159298”中，采用印膠再腐蝕金屬層的方法，用的是固態的腐蝕材料；“一種專用薄膜及制作射頻標簽天線的方法”的專利申請公開文件中采用的是液態方法腐蝕，腐蝕后的液態物資會對環境產生污染。使用導電漿料用網印或凹印制造RFID標簽天線的優勢表現在導電效果出色和成本降低。但導電漿料的選擇上必須是銀漿。隨著導電銀漿價格的上漲，以及印刷過程中對環境控制要求很高，造成成本上的優勢降低。有人為解決上述問題進行了一些有益的嘗試。在文獻”200580037082.6”中公開了一種用于RFID(射頻識別)天線的制造方法，采用在基材上制備模版，模版空隙中添加離型物質，再在其中沉積導電材料，最后通過粘合劑將沉積在模版間隙的導電材料轉移到新的基材上，形成天線圖案，這種方法稱之為轉印。文獻“200910162363.4”采用在薄膜表面涂布離型層圖案的方式，再鍍金屬膜，然后經過轉印，覆蓋在離型圖案表面的金屬被移除，而留下的金屬薄膜構成天線圖案。文獻“200680046291.1”采用釋放涂層，將沉積在上面的金屬膜通過目標基材上有圖案的粘合層轉印，完成天線制備。文獻“200810116152.2”是將粘合劑按天線圖案印在金屬表面，然后進行刻蝕，最后通過粘合劑將未被刻蝕掉的金屬轉移到目標基材上。文獻“200810057742.2”所述的燙金過程，實質也是一種轉印過程。“燙金紙”是采用真空鍍膜的方法將金屬鋁附著在滌綸薄膜上。通過熱熔膠加熱的方法，將鋁薄膜轉移到其它基材表面，這一過程可采取措施形成天線圖案，包括對熱熔膠圖案的印刷(US6320556)，或者是金屬膜表面印刷金屬腐蝕劑(US7159298)，或者采用模切的方式(JP2006295485)。文獻“US7261916”采用有機高分子模版，將金屬膜沉積后，去除模版，則保留在基底上的金屬膜構成天線結構。文獻“US2006187056A1”是采用抗粘試劑(anti-sticking?agent)在基材表面形成與RFID標簽天線互補的圖形，在真空鍍金屬膜的過程中，抗粘試劑會阻止金屬蒸汽在其上成膜，而沒有抗粘試劑的部位形成天線圖案。文獻“20060220877A1”的方法與其類似，是通過印刷特殊的液體(release?layer)在基材表面，從而使沉積的金屬膜的基材表面形成天線圖案。上述專利申請的技術，應用于在柔性基材上制備電路時存在技術和成本方面的諸多不足之處。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決現有技術的不足而提供一種減少工序，降低成本，提高效率，并且無環境污染的柔性基材上制備電路的方法。為了實現上述目的，本專利技術所設計的柔性基材上制備電路的方法，其特征是包括如下步驟：(一)在第一基材表面制備具有一定厚度的圖形結構，成為電路模版；(二)將導電材料以薄膜的形式沉積在電路模版表面，形成導電薄膜；(三)將粘合劑印刷或涂布在導電薄膜表面或第二基材表面；(四)將第一基材鋪展到第二基材上；(五)采用轉印的方法在兩基材之間加壓和/或加熱，使粘合劑發揮作用；(六)在確定時間后，將兩個基材分離，實現在第二基材表面形成所需制備的電路圖形。所述步驟(一)中，所述第一基材是采用表面平整、特性均一的無機、有機或復合材料的薄膜或片狀材料，或者基于這些材料的紡織品或無紡布；這類柔性基材具有輕薄、可彎曲折疊的特點；所述光刻技術是直接選擇光刻膠，以一定厚度涂布在第一基材表面或采用在第一基材表面貼附預涂的光刻膠干膜的方法；或者是光刻膠保護下刻蝕附著在第一基材表面的一定厚度的金屬薄膜、金屬箔或金屬織物、非金屬材料織物；所述印刷刻蝕技術是在附著在第一基材表面的一定厚度的金屬薄膜、金屬箔或金屬織物、非金屬材料織物上面印刷抗蝕油墨后對其進行刻蝕；所述激光刻蝕技術是直接利用激光對附著在第一基材表面的一定厚度的光刻膠及金屬薄膜、金屬箔或金屬織物、非金屬材料織物及其上面的光刻膠或抗蝕油墨進行刻蝕。所述厚膜印刷技術采用厚膜印刷油墨包括絲印硅膠、可剝離藍膠、UV油墨、印花膠漿，在第一基材表面形成所需圖形結構；所述光刻膠、抗蝕油墨及厚膜印刷油墨能耐受120℃以上的溫度不變形，不收縮，并能耐受真空鍍膜過程中的輻射熱和沉積物的冷凝潛熱；所述電路模版結構的厚度在0.05毫米-1.0毫米，由金屬薄膜、金屬箔或金屬織物、非金屬材料織物和/或光刻膠、抗蝕油墨刻蝕后形成的結構決定，或者由厚膜印刷后形成的結構決定。所述光刻膠或抗蝕油墨與附著在第一基材表面的金屬薄膜、金屬箔或金屬織物、非金屬材料織物附著力牢固，或通過粘合劑與之牢固附著；所述光刻膠或厚膜印刷油墨與第一基材附著力牢固。上述附著力可以抵抗3M膠帶的剝離實驗。上述3M膠帶剝離實驗為業內公知技術，因此，在這不多做解釋說明。所述金屬薄膜、金屬箔或金屬織物是銅、鋁、鎳或鉄及其合金材料；非金屬材料織物是玻璃纖維織物。其特征是在步驟(二)中，所述將導電材料以薄膜的形式沉積在電路模版表面，形成導電薄膜，是將導電材料通過真空鍍膜的方法直接沉積在第一基材的電路模版表面，或者將導電材料通過印刷或涂布的方法直接沉積在第一基材的電路模版表面，所述導電薄膜的厚度是1微米-100微米。其特征是在步驟(二)中，所述導電材料成份為金、銀、銅、鋅、鉻、鋁、碳以及其它導電性良好的材料，或多種成份材料的復合薄膜，或是基于上述材料的導電油墨或漿料。所述真空鍍膜方法包括濺射和蒸鍍方法，首選蒸鍍方法。其特征是在步驟(三)中，粘合劑可以是壓敏膠，也可以是熱敏膠，也可以是UV膠；所述粘合劑要求的轉印溫度高于100℃但低于第二基材的軟化變形溫度；所述粘合劑及第二基材與導電薄膜都有優良的附著本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柔性基材上制備電路的方法，其特征是包括如下步驟：(一)在第一基材表面制備具有一定厚度的圖形結構，成為電路模版；(二)將導電材料以薄膜的形式沉積在電路模版表面，形成導電薄膜；(三)將粘合劑印刷或涂布在導電薄膜表面或第二基材表面；(四)將第一基材鋪展到第二基材上；(五)采用轉印的方法在兩基材之間加壓和/或加熱，使粘合劑發揮作用；(六)在確定時間后，將兩個基材分離，實現在第二基材表面形成所需制備的電路圖形。

【技術特征摘要】
2011.08.18 CN 201110240102.71.一種柔性基材上制備電路的方法，其特征是包括如下步驟：
(一)在第一基材表面制備具有一定厚度的圖形結構，成為電路模版；
(二)將導電材料以薄膜的形式沉積在電路模版表面，形成導電薄膜；
(三)將粘合劑印刷或涂布在導電薄膜表面或第二基材表面；
(四)將第一基材鋪展到第二基材上；
(五)采用轉印的方法在兩基材之間加壓和/或加熱，使粘合劑發揮作用；
(六)在確定時間后，將兩個基材分離，實現在第二基材表面形成所需
制備的電路圖形。
2.根據權利要求1所述的柔性基材上制備電路的方法，其特征是所述步
驟(一)中，所述第一基材是采用表面平整、特性均一的無機、有機或復合
材料的薄膜或片狀材料，或者基于這些材料的紡織品或無紡布；所述具有一
定厚度的圖形結構的制備方法包括：光刻技術、印刷刻蝕技術、激光刻蝕技
術或厚膜印刷技術。
3.根據權利要求1或2所述的柔性基材上制備電路的方法，其特征是所
述光刻技術是直接選擇光刻膠，以一定厚度涂布在第一基材表面或采用在第
一基材表面貼附預涂的光刻膠干膜的方法；或者是光刻膠保護下刻蝕附著在
第一基材表面的一定厚度的金屬薄膜、金屬箔或金屬織物、非金屬材料織物；
所述印刷刻蝕技術是在附著在第一基材表面的一定厚度的金屬薄膜、金屬箔
或金屬織物、非金屬材料織物上面印刷抗蝕油墨后對其進行刻蝕；所述激光
刻蝕技術是直接利用激光對附著在第一基材表面的一定厚度的光刻膠及金屬
薄膜、金屬箔或金屬織物、非金屬材料織物及其上面的光刻膠或抗蝕油墨進
行刻蝕；所述厚膜印刷技術是采用厚膜印刷油墨在第一基材表面形成所需圖
形結構，厚膜印刷油墨包括絲印硅膠、可剝離藍膠、UV油墨、印花膠漿；所
述光刻膠、抗蝕油墨及厚膜印刷油墨能耐受120℃以上的溫度不變形，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宗小林，
申請(專利權)人：嘉善德智醫療器械科技有限公司，
類型：發明
國別省市：