CN108882526A - 一种柔性可回收电路及其制作方法 - Google Patents

一种柔性可回收电路及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108882526A
CN108882526A CN201810544630.3A CN201810544630A CN108882526A CN 108882526 A CN108882526 A CN 108882526A CN 201810544630 A CN201810544630 A CN 201810544630A CN 108882526 A CN108882526 A CN 108882526A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
poly
tunic
production method
flexible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810544630.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108882526B (zh
Inventor
周学昌
叶世超
滕龙
周小虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen University
Original Assignee
Shenzhen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen University filed Critical Shenzhen University
Priority to CN201810544630.3A priority Critical patent/CN108882526B/zh
Publication of CN108882526A publication Critical patent/CN108882526A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108882526B publication Critical patent/CN108882526B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种柔性可回收电路及其制作方法，其中，制作方法包括步骤：提供带有微流管道的聚乙烯醇薄膜；向微流管道内注入液体金属，再封装所述聚乙烯醇薄膜，制得柔性可回收电路。本发明解决了现有的柔性电路难以回收利用的问题。

Description

一种柔性可回收电路及其制作方法
技术领域
本发明涉及柔性电路技术领域，尤其涉及一种柔性可回收电路及其制作方法。
背景技术
如今市，场上的电子产品，如平板电脑、柔性传感器件、柔性电路、人造肌肉、柔性心脏检测衣、柔性键盘和柔性电子显示器等，对产品的柔性提出了较高要求。而常规电子器件一般都是在刚性基板上的硅晶片集成技术，其硬脆的性质使电子器件难以进行弯曲或延展，一旦有较大变形将导致电子器件的结构破坏或性能失效。因此，传统的常规电子器件难以适应下一代电子产品在便捷性和柔性方面的高要求，急需寻找能够实现电子器件柔性化的方法。
而现有的柔性电路是用印刷法将导电图形制作在塑料基片上，其导电层由起粘结作用和结构作用的高分子树脂以及起导电作用的银粒组成，其导电层粘结不好甚至局部脱落，就会产生粘结失效；而且很多传统的柔性电路用完后难以回收利用，也难以进行生物降解或降解时间过长，容易对环境造成污染。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种柔性可回收电路及其制作方法，旨在解决现有的柔性电路难以回收利用的问题。
本发明的技术方案如下：
一种柔性可回收电路的制作方法，其中，包括步骤：
提供带有微流管道的聚乙烯醇薄膜；
向微流管道内注入液体金属，再封装所述聚乙烯醇薄膜，制得柔性可回收电路。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述步骤提供带有微流管道的聚乙烯醇薄膜，包括：
利用第一聚乙烯醇溶液制作第一层膜；
将第二聚乙烯醇溶液倒入微流管道模板，制成第二层膜；
将第二层模贴合在第一层膜上；
其中，所述第一聚乙烯醇溶液的浓度低于第二聚乙烯醇溶液的浓度。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述第一聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%~15%，所述第二聚乙烯醇溶液的质量浓度为15%~25%。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述第一聚乙烯醇溶液的质量浓度为10%，所述第二聚乙烯醇溶液的质量浓度为20%。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述液体金属为水银、镓或镓合金。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述镓合金为镓铟液态金属合金或镓铟共晶合金。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述步骤封装所述聚乙烯醇薄膜，包括：
将聚乙烯醇薄膜翻转，使第一层膜朝上，然后利用第三聚乙烯醇溶液对聚乙烯醇薄膜进行涂覆，烘干。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述第三聚乙烯醇溶液的质量浓度为10%。
所述的柔性可回收电路的制作方法，其中，所述第一层膜的厚度为小于20微米，且小于第二层膜的厚度。
一种柔性可回收电路，其中，由如上所述的方法制备而成。
有益效果：本发明所提供的柔性可回收电路，采用具有微流管道的聚乙烯醇薄膜为基底，利用无毒的液态金属作为导电线路填充在微流管道中，因为聚乙烯醇具有良好的柔性，使得到的电路具有很好的力学性能，能够进行拉伸、压缩、扭转以及弯曲等，而且聚乙烯醇易溶于水，使用完后将所述电路扔入水中即能溶解，再通过酸或碱作用即可回收其中的液体金属，避免用完之后的电子器件污染环境。本发明解决了现有的柔性电路难以回收利用的问题。
附图说明
图1为本发明所述柔性可回收电路的制作方法较佳实施例流程图。
具体实施方式
本发明提供一种柔性可回收电路及其制作方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所述的一种柔性可回收电路的制作，其中，如图1所示，包括步骤：
S1、提供带有微流管道的聚乙烯醇薄膜；
S2、向微流管道内注入液体金属，再封装所述聚乙烯醇薄膜，制得柔性可回收电路。
本发明以具有微流管道的聚乙烯醇薄膜的基板，利用无毒的液体金属注入所述微流管道中制作导电线路，具有良好的导电性，而聚乙烯醇本身具有良好的柔性且易溶于水，使得制得的电路不但具有很好的拉伸、压缩、扭转、弯曲等力学性能，而且扔入水中即可进行销毁，并且可以通过调控、草酸和聚乙烯醇的比例控制电子图案的溶解时间；再通过酸或碱处理对液体金属进行回收，能够实现液体金属的回收利用，避免了对环境的污染问题。
其中，溶解时间由PVA薄膜厚度和PVA的质量溶度决定，PVA薄膜厚度越薄，PVA质量浓度越小，溶解速度越快；而且在溶解回收是可通过甘油调节薄膜柔软性。
所述步骤S1中，需要先制作具有微流管道的聚乙烯醇薄膜，作为电路的基板或载体，用于承载液态金属。具体地，所述步骤S1包括步骤：
S11、利用第一聚乙烯醇溶液制作第一层膜；
S12、将第二聚乙烯醇溶液倒入微流管道模板，制成第二层膜；
S13、将第二层模贴合在第一层膜上；
其中，所述第一聚乙烯醇溶液的浓度低于第二聚乙烯醇溶液的浓度。
因为微流管道主体位于第二层膜内，控制第一聚乙烯醇溶液的浓度低于第二聚乙烯醇溶液的浓度，使得制成的第二层膜的晶型结构与第一层膜的晶型结构相比，含水量更少，晶型结构更为稳定，相对而言更不容易遇水溶解，因而既能够便于后续封装程序的进行，又能够保证微流管道内电路结构的稳定。
较佳地，所述第一聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%~15%，所述第二聚乙烯醇溶液的质量浓度为15%~25%，溶剂均为蒸馏水。质量浓度为5%~15%的第一聚乙烯醇溶液制作的第一层膜较质量浓度为15%~25%的第为聚乙烯醇溶液制作的第二层膜更加易于在水中溶解，以便于从第一层膜一侧注入液态金属后对薄膜整体进行封装。更佳地，所述第一聚乙烯醇溶液的质量浓度为10%，所述第二聚乙烯醇溶液的质量浓度为20%，溶剂均为蒸馏水。
所述步骤S11中，将第一聚乙烯醇溶液倒在平板上，自然晾干，即可制成用于制作聚乙烯醇薄膜的第一层膜,。较佳地，控制第一层膜的厚度小于20微米，以保证第一层膜能够与第二层膜紧密贴合。更佳地，所述第一层膜的厚度小于第二层膜的厚度。
所述步骤S12中，将第二聚乙烯醇溶液倒入微流管道模板中，自然晾干后揭下，即制成了用于制作聚乙烯醇薄膜的第二层膜。步骤S12中，微流管道模板用于形成用于制作电路图案的微流管道，而微流管道模板通过光刻法制成，即通过光刻胶在硅胶上刻出对应图案制成。
所述步骤S13中，将第二层模贴合在第一层膜上，即制得带有微流管道的聚乙烯醇薄膜。
所述步骤S2中，通过微管道注入技术向微管道内注入液体金属，然后再对聚乙烯薄膜整体进行封装。因为单纯通过第一层膜与第二层膜之间的相互贴合作用结合还是不够牢固，因而还需要对注入液态金属后的聚乙烯醇薄膜进行整体封装。
具体地，所述封装过程包括：将聚乙烯醇薄膜翻转，使第一层膜朝上，然后利用第三聚乙烯醇溶液对聚乙烯醇薄膜进行涂覆，烘干，制得柔性可回收电路。所述涂涂覆过程可以是利用沾满第三聚乙烯醇溶液的棉棒涂覆第一层膜表面及四周边缘。因为是利用第三聚乙烯醇溶液中的水分对薄膜的溶解作用达到密封的效果，将第一层膜翻转朝上则是为了保护第二层膜不被溶解以确实内部的电路图案不被损坏，而通过使第一层膜溶解并与第三聚乙烯醇内的聚乙烯醇溶合后风干，从而达到整体封装的效果。较佳地，所述第三聚乙烯醇溶液的质量浓度为10%，以使第一层膜能够与之更好地溶合，达到更地封装效果。
较佳地，所述所述液体金属为水银、镓或镓合金等无毒无害、性质稳定且导电性能极佳的金属，具体地，所述镓合金为镓铟液态金属合金或镓铟共晶合金。
将本发明方法所制备的柔性可回收电路投入水中，即可慢慢溶解，等完全降解后加入稀盐酸，可使液体金属小液滴溶合为一大大液滴，进而实现液体金属的回收利用。将本发明方法所制备的柔性可回收电路进行多次液体金属回收实验，液态金属的回收率均在95%以上。
综上所述，本发明提供的一种柔性可回收电路，采用具有微流管道的聚乙烯醇薄膜为基底，利用无毒的液态金属作为导电线路填充在微流管道中，因为聚乙烯醇具有良好的柔性，使得到的电路具有很好的力学性能，能够进行拉伸、压缩、扭转以及弯曲等，而且聚乙烯醇易溶于水，使用完后将所述电路扔入水中即能溶解，再通过酸或碱作用即可回收其中的液体金属，避免用完之后的电子器件污染环境。本发明解决了现有的柔性电路难以回收利用的问题。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，包括步骤：
提供带有微流管道的聚乙烯醇薄膜；
向微流管道内注入液体金属，再封装所述聚乙烯醇薄膜，制得柔性可回收电路。
2.根据权利要求1所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述步骤提供带有微流管道的聚乙烯醇薄膜，包括：
利用第一聚乙烯醇溶液制作第一层膜；
将第二聚乙烯醇溶液倒入微流管道模板，制成第二层膜；
将第二层模贴合在第一层膜上；
其中，所述第一聚乙烯醇溶液的浓度低于第二聚乙烯醇溶液的浓度。
3.根据权利要求2所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述第一聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%~15%，所述第二聚乙烯醇溶液的质量浓度为15%~25%。
4.根据权利要求2所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述第一聚乙烯醇溶液的质量浓度为10%，所述第二聚乙烯醇溶液的质量浓度为20%。
5.根据权利要求1所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述液体金属为水银、镓或镓合金。
6.根据权利要求3所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述镓合金为镓铟液态金属合金或镓铟共晶合金。
7.根据权利要求2所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述步骤封装所述聚乙烯醇薄膜，包括：
将聚乙烯醇薄膜翻转，使第一层膜朝上，然后利用第三聚乙烯醇溶液对聚乙烯醇薄膜进行涂覆，烘干。
8.根据权利要求7所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述第三聚乙烯醇溶液的质量浓度为10%。
9.根据权利要求7所述的柔性可回收电路的制作方法，其特征在于，所述第一层膜的厚度为小于20微米。
10.一种柔性可回收电路，其特征在于，由权利要求1~9任一所述的方法制备而成。
CN201810544630.3A 2018-05-31 2018-05-31 一种柔性可回收电路及其制作方法 Active CN108882526B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810544630.3A CN108882526B (zh) 2018-05-31 2018-05-31 一种柔性可回收电路及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810544630.3A CN108882526B (zh) 2018-05-31 2018-05-31 一种柔性可回收电路及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108882526A true CN108882526A (zh) 2018-11-23
CN108882526B CN108882526B (zh) 2021-02-19

Family

ID=64335622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810544630.3A Active CN108882526B (zh) 2018-05-31 2018-05-31 一种柔性可回收电路及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108882526B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103184381A (zh) * 2013-02-20 2013-07-03 中国科学院电工研究所 一种液态镓合金及其配制方法
CN105247971A (zh) * 2013-05-24 2016-01-13 诺基亚技术有限公司 用于电子部件的衬底、相关联的方法和装置
CN105624407A (zh) * 2016-02-16 2016-06-01 北京梦之墨科技有限公司 一种液态金属印刷电路的回收方法及回收系统
CN105744748A (zh) * 2016-04-26 2016-07-06 北京梦之墨科技有限公司 一种雕刻式液态金属线路制作方法及装置
CN105873370A (zh) * 2016-04-26 2016-08-17 北京梦之墨科技有限公司 用于喷墨与液态金属混合打印的打印方法、装置及产品
CN106677455A (zh) * 2016-12-05 2017-05-17 云南科威液态金属谷研发有限公司 一种基于液态金属的智能壁纸
CN206228336U (zh) * 2016-08-18 2017-06-09 云南科威液态金属谷研发有限公司 一种电子皮肤
CN106982516A (zh) * 2017-04-21 2017-07-25 深圳大学 一种应用于柔性电子的液态金属印刷方法
US20170367179A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Flexible interconnect
CN107660066A (zh) * 2017-10-31 2018-02-02 北京京东方显示技术有限公司 一种柔性电路板、其制作方法及显示装置
CN107846785A (zh) * 2017-05-19 2018-03-27 大连大学 柔性透明电路的制备方法
CN107887100A (zh) * 2017-10-31 2018-04-06 深圳大学 一种柔性液态金属电感线圈及其制备方法与应用

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103184381A (zh) * 2013-02-20 2013-07-03 中国科学院电工研究所 一种液态镓合金及其配制方法
CN105247971A (zh) * 2013-05-24 2016-01-13 诺基亚技术有限公司 用于电子部件的衬底、相关联的方法和装置
CN105624407A (zh) * 2016-02-16 2016-06-01 北京梦之墨科技有限公司 一种液态金属印刷电路的回收方法及回收系统
CN105744748A (zh) * 2016-04-26 2016-07-06 北京梦之墨科技有限公司 一种雕刻式液态金属线路制作方法及装置
CN105873370A (zh) * 2016-04-26 2016-08-17 北京梦之墨科技有限公司 用于喷墨与液态金属混合打印的打印方法、装置及产品
US20170367179A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Flexible interconnect
CN206228336U (zh) * 2016-08-18 2017-06-09 云南科威液态金属谷研发有限公司 一种电子皮肤
CN106677455A (zh) * 2016-12-05 2017-05-17 云南科威液态金属谷研发有限公司 一种基于液态金属的智能壁纸
CN106982516A (zh) * 2017-04-21 2017-07-25 深圳大学 一种应用于柔性电子的液态金属印刷方法
CN107846785A (zh) * 2017-05-19 2018-03-27 大连大学 柔性透明电路的制备方法
CN107660066A (zh) * 2017-10-31 2018-02-02 北京京东方显示技术有限公司 一种柔性电路板、其制作方法及显示装置
CN107887100A (zh) * 2017-10-31 2018-04-06 深圳大学 一种柔性液态金属电感线圈及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JINBIN YANG，TINGJIAO ZHOU，XUECHANG ZHOU等: "Defect-free, high resolution patterning of liquid metals using reversibly sealed, reusable polydimethylsiloxane microchannels for flexible electronic applications", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108882526B (zh) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chu et al. Smart Passivation Materials with a Liquid Metal Microcapsule as Self‐Healing Conductors for Sustainable and Flexible Perovskite Solar Cells
CN103703567B (zh) 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块
CN106782769B (zh) 低粗糙度低方阻的柔性透明导电复合薄膜及其制备方法
CN106489182B (zh) 透明电极复合体
CN106953010A (zh) 一种基于聚合物掺杂半导体纳米粒子的有机场效应晶体管存储器
WO2011106730A2 (en) Structures with surface-embedded additives and related manufacturing methods
JP5649648B2 (ja) 熱硬化型光電変換素子用シール剤を用いた光電変換素子
US20150016070A1 (en) Conductive structure and device with the conductive structure as electrode
CN106133660A (zh) 触摸面板及其制造方法
CN108346481B (zh) 一种高柔性金属纳米线透明导电复合膜的制备方法
CN103935992A (zh) 一种石墨烯转移方法
US20110159249A1 (en) Photocrosslinkable electrically conductive polymers
CN104893640A (zh) 一种导电胶及其制备和应用方法
CN105931971B (zh) 一种场效应晶体管的制备方法
CN108882526A (zh) 一种柔性可回收电路及其制作方法
TW200938601A (en) Process for the preparation of coatings exhibiting increased conductivity based on polythiophene and its derivatives
CN109215848A (zh) 一种高结合力透明导电电极的制备方法
CN112064018B (zh) 一种室温液态金属薄膜及其制备方法
CN107907146A (zh) 液态金属电极、接触传感器及手势识别手套的制备方法
CN106531694B (zh) 一种环境传感器
CN106024379B (zh) 一种梁式引线电容的加工方法
CN105336858A (zh) 一种基于meh-ppv的聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法
CN109461663A (zh) 一种集成电路封装工艺
KR100955522B1 (ko) 편광 필름용 대전방지 코팅 조성물 및 이를 이용한대전방지 편광 필름
KR20150138966A (ko) 나노입자 배열층을 가지는 유기 태양전지 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant