CN113498267A - 一种超柔性电子线路及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超柔性电子线路及其制作方法，涉及超柔性电子电路技术领域。该超柔性电子线路的制作方法，包括：步骤1、将第一电子浆料依照目标线路图案印制在柔性基材上，形成内层电子线路；步骤2、将第二电子浆料依照目标线路图案印制在内层电子线路上，形成覆盖内层电子线路的表层电子线路；内层电子线路的柔韧性优于表层电子线路，表层电子线路的机械强度优于内层电子线路；步骤3、待表层电子线路经过干燥固化后，得到超柔性电路。本发明中的超柔性电子线路通过设置内外两层电子线路，内层电子线路为液态金属超柔性结构，外层电子线路是由导电性良好的电子浆料形成对内层电子线路的束缚和保护，保障超柔性电子线路的柔韧性和导电性。

Description

一种超柔性电子线路及其制作方法

技术领域

本发明属于超柔性电子电路技术领域，具体涉及一种超柔性电子线路及其制作方法。

背景技术

柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPC)是用柔性的基材制成的印刷电路，可以自由弯曲、折叠，从而达到组件装配和导线连接的一体化。

传统柔性电路板工艺主要有3种，第一种是直接使用铜箔、铝箔等形成的电子电路，这种方式目前工业化比较成熟，但其弯折性能差，易断裂，无法用于超柔性电子电路上。第二种，是利用传统的电子银浆等形成的电子电路，这种方式的弯折性能仅比第一种中的铜箔、铝箔稍强，其弯折性能仍然不足，并且烧结后的电子银浆在基材上的附着力较差，在基材反复弯折后，容易在弯折处发生断裂及脱落，同样也无法应用于超柔性电路上。第三种，是利用液态金属作为导电油墨，通过印制等方式形成电子电路，其中，液态金属是指在适当的低温条件下呈现液体状态的低熔点金属，由于其液体特性，使其可以满足超柔性的需求，可弯折，可弯曲，但目前其在工业化应用上还不成熟，和传统铜箔、铝箔、电子银浆形成的电子线路相比，因为液态金属相的存在，有液态金属小液滴逸出风险，容易导致电子线路的交叉污染，使电子电路功能失效。

因此，现有技术中缺乏一种超柔性电路板，以满足超柔性、可弯曲、可弯折、且无逸出风险导致电子线路交叉污染的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种超柔性电子线路的制作方法,以解决现有技术柔性电子电路的柔性可弯折性能差，容易逸出风险导致电子线路交叉污染。

在一些说明性实施例中，所述超柔性电子线路的制作方法，包括：步骤1、将第一电子浆料依照目标线路图案印制在柔性基材上，形成内层电子线路；所述内层电子线路包含液态金属、第一导电金属粉和树脂；步骤2、将第二电子浆料依照目标线路图案印制在所述内层电子线路上，形成覆盖所述内层电子线路的表层电子线路；所述表层电子线路包含第二导电金属粉和树脂；其中，所述内层电子线路的柔韧性优于所述表层电子线路，所述表层电子线路的机械强度优于所述内层电子线路；步骤3、待所述表层电子线路经过干燥固化后，得到超柔性电路。

在一些可选地实施例中，按重量份计，所述第一电子浆料组成包括：25％-40％的液态金属、15％-30％的第一导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂、0.5％-2％的固化剂和1％-3％附着力促进剂。

在一些可选地实施例中，所述第一电子浆料的制作方法，包括：将高韧性树脂，增稠剂，增韧剂，固化剂，有机溶剂混合搅拌分散，得到第一有机载体；再将所述第一导电金属粉加入所述第一有机载体中，依次经过机械搅拌、研磨，得到第一预混合浆料；再将所述液态金属加入所述第一预混合浆料，经过离心后，得到所述第一电子浆料。

在一些可选地实施例中，所述第一导电金属粉选用0.1–20μm的球状颗粒。

在一些可选地实施例中，按重量份计，所述第二电子浆料组成包括：40％-70％的第二导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂和0.5％-2％的固化剂。

在一些可选地实施例中，所述第二电子浆料的制作方法，包括：将高韧性树脂，增稠剂，增韧剂，固化剂，有机溶剂混合搅拌分散，得到第二有机载体；再将所述第二导电金属粉加入所述第二有机载体中，依次经过机械搅拌、研磨，得到第二电子浆料。

在一些可选地实施例中，所述第二导电金属粉选用0.1–20μm的片状颗粒。

在一些可选地实施例中，所述第一电子浆料和/或所述第二电子浆料通过丝网印刷成型；其中，丝网印刷所采用的网版线路图案中的线路比所述目标线路图案的线宽小0–10μm。

本发明的另一个目的在于提出一种超柔性电子线路，以解决现有技术中存在的问题。

在一些说明性实施例中，所述超柔性电子线路，包括：柔性基材、附着在所述柔性基材上的、含有液态金属的内层电子线路、以及覆盖所述内层电子线路的表层电子线路；其中，所述内层电子线路的柔韧性优于所述表层电子线路，所述表层电子线路的机械强度优于所述内层电子线路。

在一些可选地实施例中，所述内层电子线路的膜厚为5-30μm；和/或，所述外层电子线路的膜厚为5-30μm。

与现有技术相比，本发明具有如下技术优势：

本发明中的超柔性电子线路通过设置内外两层电子线路，内层电子线路为液态金属超柔性结构，外层电子线路是由导电性良好的电子浆料形成对内层电子线路的束缚和保护，保障超柔性电子线路的柔韧性和导电性；并且，外层电子线路由于覆盖在内层电子线路上，内外两层电子线路之间可相互浸润，从而进一步提升外层电子线路在柔性基材上的附着力，不易断裂和脱落，保障超柔性电子线路的结构稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例中超柔性电子线路的制作方法；

图2是本发明实施例中丝印网版版内图像线宽和实际线宽的示意图；

图3是本发明实施例中超柔性电子线路的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

需要说明的是，在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。

本发明实施例中公开了一种超柔性电子线路的制作方法，具体地，如图1所示，图1为本发明实施例中的超柔性电子线路的制作流程图；如该制作流程图，包括：

步骤S1、将第一电子浆料依照目标线路图案印制在柔性基材上，形成内层电子线路；所述内层电子线路包含液态金属、第一导电金属粉和树脂；

步骤S2、将第二电子浆料依照目标线路图案印制在所述内层电子线路上，形成覆盖所述内层电子线路的表层电子线路；所述表层电子线路包含第二导电金属粉和树脂；

其中，所述内层电子线路的柔韧性优于所述表层电子线路，所述表层电子线路的机械强度优于所述内层电子线路；

步骤S3、待所述表层电子线路经过干燥固化后，得到超柔性电路。

本发明中的超柔性电子线路通过设置内外两层电子线路，内层电子线路为液态金属超柔性结构，外层电子线路是由导电性良好的电子浆料形成对内层电子线路的束缚和保护，保障超柔性电子线路的柔韧性和导电性；并且，外层电子线路由于覆盖在内层电子线路上，内外两层电子线路之间可相互浸润，从而进一步提升外层电子线路在柔性基材上的附着力，不易断裂和脱落，保障超柔性电子线路的结构稳定性。

其中，本发明实施例中的超柔性电子线路的超柔性可以是指其柔性可弯折性能优于传统的铜箔、铝箔、导电银浆等。

本发明实施例中的第一电子浆料至少包括液态金属、第一导电金属粉、高韧性树脂和有机溶剂；在其他的实施例中，第一电子浆料还可以包括一种或几种功能助剂；功能助剂例如增稠剂、增韧剂、固化剂、附着力促进剂等。

优选地，本发明实施例中提出了第一电子浆料的优选配方，该第一电子浆料，按重量份计，本发明实施例中的第一电子浆料的组成如下：25％-40％的液态金属、15％-30％的第一导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂、0.5％-2％的固化剂和1％-3％附着力促进剂。

其中，液态金属可选用在超柔性电子线路应用环境温度下呈现熔融状态的低熔点金属单质或合金，其熔点范围在300℃以下，例如熔点在300摄氏度以下的低熔点金属单质或合金，低熔点金属单质例如汞单质、镓单质、铯单质、铟单质、锡单质、钾单质，低熔点金属合金例如镓基合金、铟基合金、铋基合金、锡基合金，具体如镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌铜合金、锡银铜合金、铋铅锡合金中的一种或几种。优选地，液态金属的熔点范围选用在100℃以下，具体例如镓基合金、铟基合金、铋基合金、锡基合金等中的一种或几种；优选地，液态金属选用镓基合金，镓基合金的优势在于可在常温环境下呈现熔融状态，进而满足超柔性电子线路可在广泛的应用环境中表现良好的柔韧性，而且相比于汞而言，无毒，制备、储存和使用均可保障安全。另一方面，第一电子浆料中液态金属可以充分填充第一导电金属粉之间的间隙，使得导电相之间的串联密度高，显著提高第一电子浆料的导电性；并且，液态金属在导电相之间作为柔性连接的存在，因此内层电子线路不存在机械断裂的问题，即使当出现机械断裂的情况，其中的液态金属亦可迅速修复断裂之处，保障内层电子线路的稳定性和可靠性。

具体地，按重量份计，液态金属的上述占比可为25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34.5％、35％、35％、36％、37.8％、38％、39％、40％。

其中，第一导电金属粉可选用导电性能优于液态金属的固态金属颗粒，例如银粉、铜粉、铝粉、银包铜粉等中一种或几种。优选地，第一导电金属粉选用银粉，可以极大的提升第一电子浆料的导电性能。另外，第一导电金属粉可选用球状粉体、片状粉体、树枝状粉体等中的一种或几种，优选地，第一导电金属粉选用球状粉体，相比于其它粉体结构而言，球状粉体的使用可以进一步提升内层电子线路的可弯折性能，并且液态金属更易填充进入球状粉体的间隙，进一步使得导电相之间的串联密度，保障内层电子线路的导电性能。

具体地，第一导电金属粉的粒径范围在0.1-20μm；优选地，第一导电金属粉的粒径范围选用0.5-6μm，该粒径范围可以更容易与液态金属紧密连接，且制作成本相对降低。

具体地，按重量份计，第一导电金属粉的上述占比可为15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％。

其中，本发明实施例中的高韧性树脂是指韧性高聚物树脂，本领域认为伸长率＞200％的树脂即可称为高韧性树脂；优选地，本发明实施例中的高韧性树脂的玻璃化温度在0-50℃；更为优选地，高韧性树脂的玻璃化温度范围在0-40℃，有助于内层电子线路在较低的温度环境中进行快速转化，降低制备要求，提升制备效率。另一方面，高韧性树脂可选用具有反应活性冠能团的树脂，该反应官能团选自羟基、羧基、环氧基或异氰酸酯基，可在提高电子浆料的导电性的同时，保障涂层具有良好的附着力；优选地，该反应官能团选用羟基，可以提高第一电子浆料在绝大多数的基材上的附着力，进而提升第一电子浆料对于基材的选择范围。

具体地，按重量份计，高韧性树脂的上述占比可为7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％。

其中，有机溶剂的范围可选用沸点在100-250℃之间、挥发率小于0.1的溶剂；优选地，选用沸点180-210℃，挥发率小于0.05的溶剂。例如脂类和酮类溶剂。

具体地，按重量份计，有机溶剂的上述占比可为20％、21％、22％、23％、24％、30％、31％、36％、38％、40％、41％、44％、48％、50％。

其中，增稠剂选自羟乙基纤维素，改性膨润土或气相二氧化硅中的一种或几种。通过加入增稠剂，可以调节第一电子浆料的体系粘度，提升第一电子浆料的可涂覆印刷性能，有利于电子浆料的加工制作，另一方面亦可提升电子浆料对液态金属的束缚能力，防止液态金属从体系中出现逸出问题。

具体地，按重量份计，增稠剂的上述占比可为0.2％、0.5％、0.9％、1.5％、2％。

其中，增韧剂可选用本领域常用的增韧剂；优选地，本发明实施例中增韧性可选用液态状态的丁晴橡胶。

具体地，按重量份计，增韧剂的上述占比可为1％、1.1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％。

其中，固化剂可选用本领域常用的固化剂；优选地，本发明实施例中的固化剂可选用解封温度低于150℃的封闭型异氰酸酯。

具体地，按重量份计，固化剂的上述占比可为0.5％、1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％。

其中，附着力促进剂可选用硅烷类型、钛酸酯类型、锆酸酯类型、锆铝酸酯类型、烷基磷酸类型中的一种或几种；优选地，选用硅烷类型附着力促进剂。

具体地，按重量份计，附着力促进剂的上述占比为1％、1.5％、2％、3％。

本发明实施例中的第一电子浆料的制备可通过将液态金属、第一导电金属粉、高韧性树脂、有机溶剂、增稠剂、增韧剂、固化剂和附着力促进剂一起进行混合获得，也可以依次或选择性进行逐步混合而成；混合方式不限于手动搅拌、机械搅拌、研磨、球磨、离心等方式中的一种或几种，上述混合方式可以选择其一、也可以依次进行或选择性进行。

优选地，本发明实施例中的第一电子浆料的优选制备方法，如下：

在不需要改善第一电子浆料的附着力的情况下，首先，将除液态金属、第一导电金属粉之外的材料进行混合搅拌分散，从而得到第一有机载体；然后，将第一导电金属粉加入到获得的第一有机载体中进行混合，从而得到第一预混合浆料；最后，再将液态金属加入到获得的第一预混合浆料中进行混合，得到第一电子浆料。

在需要改善第一电子浆料的附着力的情况下，首先，将除液态金属、第一导电金属粉和附着力促进剂之外的材料进行混合搅拌分散，从而得到第一有机载体；然后，将第一导电金属粉加入到获得的第一有机载体中进行混合，从而得到第一预混合浆料；最后，再将液态金属和附着力促进剂加入到获得的第一预混合浆料中进行混合，得到第一电子浆料。

例如一次将高韧性树脂，增稠剂，增韧剂，固化剂，有机溶剂混合搅拌分散；再依次加入导电金属银粉，以1200转/min的速度进行搅拌15min，得到预混合浆料；用三辊研磨机将所得到的预混合浆料研磨成细度5～10μm；加入液态金属，附着力促进剂，用离心脱泡机，2000转/min离心5min，即得第一电子浆料。

通过上述方式制备的第一电子浆料具有良好的附着力、导电性、耐弯折性能。

本发明实施例中的第二电子浆料至少包括：第二导电金属粉、高韧性树脂和有机溶剂；在其他的实施例中，第二电子浆料还可以包括一种或几种功能助剂；功能助剂例如增稠剂、增韧剂、固化剂、附着力促进剂等。

优选地，本发明实施例中提出了第二电子浆料的优选配方，该第二电子浆料，按重量份计，本发明实施例中的第二电子浆料的组成如下：40％-70％的第二导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂和0.5％-2％的固化剂。

其中，第二导电金属粉可选用导电性能优于液态金属的固态金属颗粒，例如银粉、铜粉、铝粉、银包铜粉等中一种或几种。优选地，第二导电金属粉选用银粉，可以极大的提升第二电子浆料的导电性能。另外，第二导电金属粉可选用球状粉体、片状粉体、树枝状粉体等中的一种或几种，优选地，第二导电金属粉选用片状粉体，相比于其它粉体结构而言，片状粉体的覆盖性优于其它类型粉体，可提升第二电子浆料的固化后形成的表层电子线路的机械强度，并且可保障对于内层电子线路的覆盖封装保护。进一步的，第二导电金属粉选用片状粉体和球状粉体的组合，可以进一步提升第二电子浆料的导电性。

具体地，第二导电金属粉的粒径范围在0.1-20μm；优选地，第二导电金属粉的粒径范围选用1-10μm，该粒径范围相对于小粒径而言，可以在不影响超柔性电子线路的柔韧性的前提下，提升表层电子线路的机械强度。

具体地，按重量份计，第二导电金属粉的上述占比可为40％、43％、45％、48％、50％、55％、57％、58％、60％、62％、65％、67％、68％、69％、70％。

其中，本发明实施例中的高韧性树脂是指韧性高聚物树脂，本领域认为伸长率＞200％的树脂即可称为高韧性树脂；优选地，本发明实施例中的高韧性树脂的玻璃化温度在0-50℃；更为优选地，高韧性树脂的玻璃化温度范围在0-40℃，有助于内层电子线路在较低的温度环境中进行快速转化，降低制备要求，提升制备效率。另一方面，高韧性树脂可选用具有反应活性冠能团的树脂，该反应官能团选自羟基、羧基、环氧基或异氰酸酯基，可在提高电子浆料的导电性的同时，保障涂层具有良好的附着力；优选地，该反应官能团选用羟基，可以提高第二电子浆料在绝大多数的基材上的附着力，进而提升第二电子浆料对于基材的选择范围。

具体地，按重量份计，高韧性树脂的上述占比可为7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％。

其中，有机溶剂的范围可选用沸点在100-250℃之间、挥发率小于0.1的溶剂；优选地，选用沸点180-210℃，挥发率小于0.05的溶剂。例如脂类和酮类溶剂。

具体地，按重量份计，有机溶剂的上述占比可为20％、21％、22％、23％、24％、30％、31％、36％、38％、40％、41％、44％、48％、50％。

其中，增稠剂选自羟乙基纤维素，改性膨润土或气相二氧化硅中的一种或几种。通过加入增稠剂，可以调节第二电子浆料的体系粘度，提升第二电子浆料的可涂覆印刷性能，有利于电子浆料的加工制作，同时与树脂浸润性好，其表面偶极效应可与树脂产生界面作用，提高树脂固化后性能，增加体系的耐磨性和硬度，提升表层电子线路的机械强度。

具体地，按重量份计，增稠剂的上述占比可为0.2％、0.5％、0.9％、1.5％、2％。

其中，增韧剂可选用本领域常用的增韧剂；优选地，本发明实施例中增韧性可选用液态状态的丁晴橡胶。

具体地，按重量份计，增韧剂的上述占比可为1％、1.1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％。

其中，固化剂可选用本领域常用的固化剂；优选地，本发明实施例中的固化剂可选用解封温度低于150℃的封闭型异氰酸酯。

具体地，按重量份计，固化剂的上述占比可为0.5％、1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％。

优选地，本发明实施例中的第二电子浆料的优选制备方法，如下：

首先，将第二导电金属粉之外的材料进行混合搅拌分散，从而得到第二有机载体；然后，将第二导电金属粉加入到获得的第二有机载体中进行混合，从而得到第二电子浆料。

例如一次将高韧性树脂，增稠剂，增韧剂，固化剂，有机溶剂混合搅拌分散；再依次加入导电金属银粉，以1200转/min的速度进行搅拌15min，得到预混合浆料；用三辊研磨机将所得到的预混合浆料研磨成细度5～10μm；即得第二电子浆料。

通过上述方式制备的第二电子浆料具有良好的附着力、导电性、机械强度、耐磨性、良好的弯折性能。

本发明实施例中的第一电子浆料和/或第二电子浆料可以通过打印、喷涂、凸版印刷、凹版印刷、柔板印刷、丝网印刷、钢网印刷、涂布、移印、套印等方式成型。优选地，本发明实施例中的第一电子浆料和第二电子浆料可采用丝网印刷，相对于其它印制方式，现阶段的丝网印刷工业成熟，制备满足丝网印刷的第一电子浆料和第二电子浆料也较为容易，成本低。

具体地，网版规格为SUS325/23，SUS400/18，SUS360/16，SUS380/14的丝印网版适于本发明实施例中的第一电子浆料和/或第二电子浆料的印制。其中，丝印网版印制的膜厚规格为5-30μm。(即可满足5-30μm的薄膜印制)

优选地，本发明实施例中的第一电子浆料和第二电子浆料的印制，选用膜厚规格为8-15μm的SUS380/14的丝印网版。

本发明实施例中通过印制的第一电子浆料/第二电子浆料，会在原本的线路位置的基础上出现少量的扩散，扩散范围在0-5μm，因此在选用丝印网版时，可以选择丝印网版中的线路线宽比目标线宽少0-10μm，以此降低对第一电子浆料/第二电子浆料的印制精度的影响。

具体地，以图2所示，丝印网版200中的线路以线路中心为对称轴，左右边比目标线宽少0-5(a)，以此达到丝印时的线路100溢出均匀性，保障印制线路图案与目标线路图案的一致性。

优选地，印制第一电子浆料的丝印网版的版内图案线路比目标电子线路图案少1-10μm；进一步的，该线宽差值a可设计为1-3μm。

优选地，印制第二电子浆料的丝印网版的版内图案线路比目标电子线路图案少0-10μm；进一步的，该线宽差值a可设计为1-2μm。

优选地，本发明实施例中在依次印制第一电子浆料和第二电子浆料时，首先印制第一电子浆料，形成内层电子线路；然后待内层电子线路完全干燥或表干时，可采用类似套印的方式在内层电子线路之上印制第二电子浆料，从而形成表层电子线路，待表层电子线路干燥固化后得到超柔性电子线路。

本发明实施例中的内层电子线路和表层电子线路的干燥/固化，可利用自然干燥固化，又或者利用风干、热烘、烧结、高温、光照等方式进行，可根据实际情况进行选择。

优选地，可在25℃～200℃的温度环境下一定时间，达到内层电子线路表干的效果；时间可为0.5-120min；优选地，温度环境可设定为80℃-180℃，即可以达到快速表干的效果，同时亦可以适应绝大多数的柔性基材，避免柔性基材由于高温的破坏变形。

优选地，可在100℃～200℃的温度环境下一定时间，达到表层电子线路干燥固化的效果，时间可在0.5-120min；优选地，温度环境可设定为150℃-200℃，即可以达到快速干燥固化的效果，同时亦可以适应绝大多数的柔性基材，避免柔性基材由于高温的破坏变形。

本发明实施例中的柔性基材可选用市面上耐温的柔性基材；优选地，可选用PI聚酰亚胺薄膜、PET耐高温聚酯薄膜、PEN聚奈酯薄膜。

为了本领域技术人员可以快速的理解本发明的主要思想及效果，在此对试验数据进行说明：

表1：第一电子浆料(DP1)的组成

按表1的配方，一次将高韧性树脂、增稠剂、增韧剂、固化剂和有机溶剂混合搅拌分散；再依次加入导电金属银粉，1200转/min搅拌15min，得到预混合浆体；用三辊研磨机将所得到的预混合浆体研磨成细度5～10μm；加入液态金属和附着力促进剂，用离心脱泡机，2000转/min离心5min，即得第一电子浆料DP1；

用丝网印刷方式在PI上均匀印刷第一电子浆料DP1，将PI膜材在150℃的鼓风烘箱内烘烤50min后取出，冷却，测量线条厚度(膜厚为8～10μm)，线条电阻，附着力，弯折等性能结果。根据膜厚，线条电阻，线条宽度，线条长度，用方阻计算公式计算得出第一电子浆料烘烤后的方阻。相应的性能测试结果见表2。由表2的数据可知：本发明制备的第一电子浆料具有高导电性，耐弯折性能优异，附着力好，解决了液体金属逸出等优点。通过对比实例结果可知，引入液态金属后电子浆料的耐弯折性能和导电率显著提高。通过加入适量的增稠剂，可以有效控制液态金属的逸出问题。

表2：第一电子浆料DP1固化后性能

表3：第二电子浆料DP2的组成

按表3的配方，一次将高韧性树脂，增稠剂，增韧剂，固化剂，有机溶剂混合搅拌分散；再依次加入导电金属银粉，1200转/min搅拌15min，得到预混合浆体；用三辊研磨机将所得到的预混合浆体研磨成细度5～10μm，即得导电银浆DP2；

用丝网印刷方式在PI上均匀印刷第二电子浆料DP2，将PI膜材在150℃的鼓风烘箱内烘烤50min后取出，冷却，测量线条厚度(膜厚为8～10μm)，线条电阻，附着力，弯折，硬度等性能结果。根据膜厚，线条电阻，线条宽度，线条长度，用方阻计算公式计算得出第二电子浆料烘烤后的方阻。相应的性能测试结果见表4。由表4的数据可知：本发明制备的第二电子浆料具有高导电性，硬度高等优点。通过对比实例结果可知，引入增稠剂后，电子浆料烘烤后的硬度显著提高；片状银粉和球状银粉搭配的方法可以有效改善电阻。

表4：第二电子浆料DP2固化后的性能

用具体实施例中的DP1-2电子浆料，具体实施例中的DP2-1，DP2-3电子浆料，依照本专利中的超柔性电子线路印刷制造方法，采用二次精准套印印刷方式，按照电子线路图案，先印刷第一电子浆料DP1，并进行表干固化；然后套印第二电子浆料DP2，干燥固化。测量线条厚度(膜厚为8～10μm)，线条电阻，附着力，弯折，硬度等性能结果。根据膜厚，线条电阻，线条宽度，线条长度，用方阻计算公式计算得出导电银浆烘烤后的方阻。相应的性能测试结果见表5。由表5的数据可知：

在DP1-2电子将料上套印DP2-1，DP2-3电子浆料后的线路具有优异的耐弯折性能；

在DP1-2电子浆料上套印DP2-1，烘烤后，擦拭电子浆料表面，表层存在轻微黑色划痕，说明DP2-1的遮盖能力略差；

在DP1-2电子浆料上套印DP2-3，烘烤后，擦拭电子浆料表面，表面无变化；硬度达到5H；附着力达到5B；是一种超柔性电子线路；

对液态金属的遮盖能力，DP2-3好于DP2-1，说明DP2-3的银粉搭配方案可以提高遮盖液态金属的能力。

表5：电子浆料DP1套印DP2固化后性能

本发明实施例中还公开了一种超柔性电子线路，该超柔性电子线路可以通过上述制备方法获得，具体地，该超柔性电子线路，包括：柔性基材1、附着在所述柔性基材1上的、含有液态金属的内层电子线路2、以及覆盖所述内层电子线路2的表层电子线路3；其中，所述内层电子线路2的柔韧性优于所述表层电子线路3，所述表层电子线路3的机械强度优于所述内层电子线路2。

其中，本发明实施例中的柔性基材可选用市面上耐温的柔性基材；优选地，可选用PI聚酰亚胺薄膜、PET耐高温聚酯薄膜、PEN聚奈酯薄膜。

内层电子线路可包括液态金属、第一导电金属粉和树脂；优选地，内层电子线路可由第一电子浆料通过印制后形成；本发明实施例中的第一电子浆料至少包括液态金属、第一导电金属粉、高韧性树脂和有机溶剂；在其他的实施例中，第一电子浆料还可以包括一种或几种功能助剂；功能助剂例如增稠剂、增韧剂、固化剂、附着力促进剂等。

优选地，本发明实施例中提出了第一电子浆料的优选配方，该第一电子浆料，按重量份计，本发明实施例中的第一电子浆料的组成如下：30％-40％的液态金属、20％-30％的第一导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂、0.5％-2％的固化剂和1％-3％附着力促进剂。

表层电子线路可包括第二导电金属粉和树脂；优选地，表层电子线路可由第二电子浆料通过印制后形成；本发明实施例中的第二电子浆料至少包括：第二导电金属粉、高韧性树脂和有机溶剂；在其他的实施例中，第二电子浆料还可以包括一种或几种功能助剂；功能助剂例如增稠剂、增韧剂、固化剂、附着力促进剂等。

优选地，本发明实施例中提出了第二电子浆料的优选配方，该第二电子浆料，按重量份计，本发明实施例中的第二电子浆料的组成如下：50％-70％的第二导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂和0.5％-2％的固化剂。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，包括：

步骤1、将第一电子浆料依照目标线路图案印制在柔性基材上，形成内层电子线路；所述内层电子线路包含液态金属、第一导电金属粉和树脂；

步骤2、将第二电子浆料依照目标线路图案印制在所述内层电子线路上，形成覆盖所述内层电子线路的表层电子线路；所述表层电子线路包含第二导电金属粉和树脂；

其中，所述内层电子线路的柔韧性优于所述表层电子线路，所述表层电子线路的机械强度优于所述内层电子线路；

步骤3、待所述表层电子线路经过干燥固化后，得到超柔性电路。

2.根据权利要求1所述的超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，按重量份计，所述第一电子浆料组成包括：25％-40％的液态金属、15％-30％的第一导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂、0.5％-2％的固化剂和1％-3％附着力促进剂。

3.根据权利要求2所述的超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，所述第一电子浆料的制作方法，包括：

将高韧性树脂，增稠剂，增韧剂，固化剂，有机溶剂混合搅拌分散，得到第一有机载体；

再将所述第一导电金属粉加入所述第一有机载体中，依次经过机械搅拌、研磨，得到第一预混合浆料；

再将所述液态金属加入所述第一预混合浆料，经过离心后，得到所述第一电子浆料。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，所述第一导电金属粉选用0.1–20μm的球状颗粒。

5.根据权利要求1所述的超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，按重量份计，所述第二电子浆料组成包括：40％-70％的第二导电金属粉、7％-15％的高韧性树脂、20％-50％的有机溶剂、0.2％-2％的增稠剂、1％-2％的增韧剂和0.5％-2％的固化剂。

6.根据权利要求1所述的超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，所述第二电子浆料的制作方法，包括：

将高韧性树脂，增稠剂，增韧剂，固化剂，有机溶剂混合搅拌分散，得到第二有机载体；

再将所述第二导电金属粉加入所述第二有机载体中，依次经过机械搅拌、研磨，得到第二电子浆料。

7.根据权利要求1、5或6所述的超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，所述第二导电金属粉选用0.1–20μm的片状颗粒。

8.根据权利要求1所述的超柔性电子线路的制作方法，其特征在于，所述第一电子浆料和/或所述第二电子浆料通过丝网印刷成型；其中，丝网印刷所采用的网版线路图案中的线路比所述目标线路图案的线宽小0–10μm。

9.一种超柔性电子线路，其特征在于，包括：柔性基材、附着在所述柔性基材上的、含有液态金属的内层电子线路、以及覆盖所述内层电子线路的表层电子线路；其中，所述内层电子线路的柔韧性优于所述表层电子线路，所述表层电子线路的机械强度优于所述内层电子线路。

10.根据权利要求9所述的超柔性电子线路，其特征在于，所述内层电子线路的膜厚为5-30μm；和/或，所述外层电子线路的膜厚为5-30μm。

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