CN116419494A - 一种导电图案及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电图案及其制作方法，涉及电子电路制造技术领域。该导电图案制作方法，包括：提供一基材；在所述基材之上形成图案化的水溶性膜；其中，所述基材未被所述水溶性膜所覆盖的区域形成有与目标导电图案一致的线路凹槽；在所述水溶性膜之上施加导电浆料，形成覆满所述线路凹槽的导电层；利用水溶剂清除所述水溶性膜及其上导电层，获得与所述目标导电图案一致的导电线路。本发明利用易溶解去除的水溶性膜作为导电浆料的临时掩模，在导电线路成型后，水溶性膜极易连带其上的导电材料一并去除，避免了导电浆料在非目标区域残留，简化了导电线路的图案化工艺，无需依靠图案化的成型工艺及设备，具有工艺简单、效率高、成本低的优势。
Description
技术领域
本发明属于电子电路制造技术领域，尤其涉及一种导电图案及其制作方法。
背景技术
目前，市面上绝大多数的印刷电路板都是通过化学蚀刻工艺实现导电线路的图案化，需要通过掩模、曝光、显影、蚀刻、去胶等十几道工序得到目标电路板，存在工艺复杂、周期长、成本高、污染环境等缺陷，同时也不符合未来的节能环保的发展需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种导电图案的制作方法,以解决现有技术中导电图案成型工艺的工艺复杂、效率低、成本高的问题。
在一些说明性实施例中，所述导电图案制作方法，包括：提供一基材；在所述基材之上形成图案化的水溶性膜；其中，所述基材未被所述水溶性膜所覆盖的区域形成有与目标导电图案一致的线路凹槽；在所述水溶性膜之上施加导电浆料，形成覆满所述线路凹槽的导电层；利用水溶剂清除所述水溶性膜及其上导电层，获得与所述目标导电图案一致的导电线路。
在一些可选地实施例中，所述图案化的水溶性膜通过印刷水溶性高分子材料形成。
在一些可选地实施例中，所述水溶性高分子材料为聚乙烯醇。
在一些可选地实施例中，在所述基材之上形成图案化的水溶性膜之前，还包括：在所述基材之上形成图案化的绝缘层；其中，所述基材未被所述绝缘层所覆盖的区域形成有与目标导电图案一致的线路凹槽；所述水溶性膜形成于所述绝缘层之上，与所述绝缘层的图案一致。
在一些可选地实施例中，所述绝缘层由UV型绝缘油墨形成。
在一些可选地实施例中，在所述基材之上形成图案化的绝缘层的过程，包括：在所述基材之上施加所述绝缘油墨；通过LCD、DLP或SLA光固化技术，对所述绝缘油墨与所述目标导电图案相反的区域进行光固化处理，移除未固化的绝缘油墨，形成与目标导电图案相反的绝缘层。
在一些可选地实施例中，所述绝缘层为阻焊油墨形成的阻焊层。
在一些可选地实施例中，在所述绝缘层之上形成与所述绝缘层图案一致的水溶性膜的过程，包括：将水溶性膜贴附于所述绝缘层之上，覆盖所述线路凹槽；向所述线路凹槽内提供水溶剂，使水溶剂与覆盖在所述线路凹槽顶部的水溶性膜接触并溶解，形成与所述绝缘层图案一致的水溶性膜。
在一些可选地实施例中，所述导电浆料在所述水溶性膜上通过刮涂的方式推入所述线路凹槽。
在一些可选地实施例中，所述导电浆料为高分子复合导电浆料。
本发明的另一个目的在于提供一种导电图案，以解决现有技术中存在的问题。
在一些说明性实施例中，所述导电图案通过上述任一项所述的导电图案制作方法获得。
与现有技术相比，本发明具有如下优势：
本发明利用易溶解去除的水溶性膜作为导电浆料的临时掩模，在导电线路成型后，水溶性膜极易连带其上的导电材料一并去除，避免了导电浆料在非目标区域残留，简化了导电线路的图案化工艺，无需依靠图案化的成型工艺及设备，具有工艺简单、效率高、成本低的优势。
附图说明
图1是本发明实施例中导电图案制作方法的流程示例；
图2是本发明实施例中导电图案制作方法的工艺示例一；
图3是本发明实施例中的导电图案制作方法的工艺示例二；
图4是本发明实施例中的导电图案制作方法的过程中结构示例；
图5是本发明实施例中的导电图案制作方法的过程中结构示例的AA’剖视图。
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。
水溶性膜是采用能够在水中迅速溶解的水溶性高分子材料，通过特定的成膜工艺制作而成，水溶性膜通常用作为可降解的新颖的绿色包装材料，具有成膜性好、降解彻底、力学性能好等特点。申请人发现水溶性膜具有成膜性好、极易去除的特点，可将其应用在电子电路制造中的临时掩模，此时可配合非图案化的导电浆料成型工艺(如刮涂工艺、涂布工艺等)形成导电线路，并且在导电线路成型之后，通过水溶剂即可连带其上的导电材料一并去除，相对于传统掩模板而言，具有易成型、易去除、低成本的优势。
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导电图案制作方法，具体地，如图1-2所示，图1是本发明实施例中导电图案制作方法的流程示例；图2是本发明实施例中导电图案制作方法的工艺示例一；该导电图案制作方法，包括：
步骤S11、提供一基材10；
步骤S12、在所述基材10之上形成图案化的水溶性膜20；
其中，所述基材10未被所述水溶性膜20所覆盖的区域形成有与目标导电图案一致的线路凹槽30；具体地，水溶性膜20的图案是根据目标导电图案进行设计，其与目标导电图案相反，具体地，在基材10之上形成该图案化的水溶性膜20之后，未被水溶性膜20所覆盖的基材10的表面配合水溶性膜20的侧面可共同构成与目标导电图案一致、用以容纳导电浆料的线路凹槽30；
在一些实施例中，基材10未被水溶性膜20所覆盖的区域除形成有上述线路凹槽30之外，还可以留有其它不需要施加导电浆料的区域，可用于配合固定、标识、以及用户定义的其它作用。
步骤S13、在所述水溶性膜20之上施加导电浆料，形成覆满所述线路凹槽30的导电层40；
该步骤中施加导电浆料的方式尤其适合涂布工艺、刮涂工艺，相对于其它成型工艺而言，工艺简单、对于工艺设备的要求低、成本也更低；本领域技术人员应该理解的是除上述涂布工艺和刮涂工艺之外，导电浆料的施加工艺还可以采用丝网、移印、转印、喷涂等，但相对于涂布和刮涂而言，对于设备及工艺的要求更高，成本更高昂。
步骤S14、利用水溶剂清除所述水溶性膜20及其上导电层40，获得与所述目标导电图案一致的导电线路50。
在一些实施例中，利用水溶剂清除所述水溶性膜及其上导电层的方式不限于擦拭、浸渍、冲洗等。随着水溶性膜被水溶剂的溶解，其上的导电层也会由于缺少附着而碎裂剥离。
该步骤中水溶剂可以为水、以及现有技术中的专用清洗剂或水性溶剂，在此不再赘述。
本发明利用易溶解去除的水溶性膜作为导电浆料的临时掩模，在导电线路成型后，水溶性膜极易连带其上的导电材料一并去除，避免了导电浆料在非目标区域残留，简化了导电线路的图案化工艺，无需依靠图案化的成型工艺及设备，具有工艺简单、效率高、成本低的优势。
本发明实施例中的图案化的水溶性膜可以通过成型的水溶性膜或水溶性高分子原料形成，例如将预先处理图案化的水溶性膜直接贴附于基材之上；又例如将整片的水溶性膜贴附在基材之上，然后通过镭雕或机械雕刻的方式实现水溶性膜的图案化；再例如采用丝印、移印工艺将水溶性高分子材料直接图案化的印刷在基材之上。其中，本发明实施例中水溶性膜及水溶性高分子材料的成分不限于聚乙烯醇。
如图3所示，图3是本发明实施例中的导电图案制作方法的工艺示例二；在所述基材10之上形成图案化的水溶性膜20之前，还可包括：在所述基材10之上形成图案化的绝缘层60；其中，所述基材10未被所述绝缘层60所覆盖的区域形成有与目标导电图案一致的线路凹槽；所述水溶性膜20形成于所述绝缘层60之上，与所述绝缘层60的图案一致，此时线路凹槽30由基材10、绝缘层60以及水溶性膜20共同形成。
该实施例中绝缘层的作用至少在于提升线路凹槽的深度，从而增加导电线路的厚度，提升导电线路的电学性能。
本发明实施例中图案化的绝缘层的成型方法可参考上述水溶性膜的成型工艺；在一些实施例中，绝缘层可由UV型(光固化型)绝缘油墨形成。本发明实施例针对UV型(光固化型)绝缘油墨还提出了一种形成图案化的绝缘层的工艺，包括：
在所述基材之上施加所述绝缘油墨；通过LCD、DLP或SLA光固化技术，对所述绝缘油墨与所述目标导电图案相反的区域进行光固化处理，移除未固化的绝缘油墨，形成与目标导电图案相反的绝缘层。
其中，LCD光固化技术是通过光源配合LCD数码掩模实现光的图案化，DLP光固化技术是直接通过光图案投影的方式实现光的图案化，SLA光固化技术是通过控制激光扫描实现光的图案化。LCD、DLP或SLA光固化技术相对于传统掩模板而言，由于其通过数字电子驱动，因此可以软件控制实现光的图案化，无需制版工序，可极大的提升电路制作效率，并且可以满足用户个性化的电路设计需求。
在一些实施例中，在基材上形成图案化的绝缘层之后，在绝缘层上形成与绝缘层图案一致的水溶性膜的方法，可通过如下方式实现：
通过辊涂涂布的方式将水溶性高分子浆料施加在图案化的绝缘层之上，其中，保证绝缘层的厚度大于辊上水溶性高分子浆料的厚度，因此在辊涂时，水溶性高分子浆料仅与绝缘层的表面接触，不会接触到低于绝缘层的基材，因此辊上水溶性高分子浆料仅转移到图案化的绝缘层之上，固化后形成与绝缘层图案一致的水溶性膜。
在另一些实施例中，在基材上形成图案化的绝缘层之后，在绝缘层上形成与绝缘层图案一致的水溶性膜的方法，还可通过如下方式实现：
如图4-5所示，图4是本发明实施例中的导电图案制作方法的过程中结构示例；图5是本发明实施例中的导电图案制作方法的过程中结构示例的AA’剖视图；将成型的整片的水溶性膜20a贴附于所述绝缘层60之上，覆盖所述线路凹槽30；向所述线路凹槽30内提供水溶剂，使水溶剂与覆盖在所述线路凹槽30顶部的水溶性膜接触并溶解，形成与所述绝缘层图案60一致的水溶性膜20。
该实施例中水溶性膜20a覆盖在线路凹槽30上之后，线路凹槽30与水溶性膜20a之间构成微流道70结构，此时通过向该微流道70中灌注水溶剂即可；其中，在灌注之前，首先需要在线路凹槽30之上的水溶性膜20a上形成灌注口A和用以排除微流道70内气体的排气口B，以便于水溶剂的顺利进入。优选地，针对一条连通的线路凹槽30而言，灌注口A和排气口B可设置在线路凹槽30的端部，进一步保证水溶剂在线路凹槽30内的充满。
除此之外，还可以在贴附水溶性膜20a之前，在线路凹槽30内填充水溶剂，然后再将水溶性膜20a贴附在绝缘层之上，使之与线路凹槽30内的图案化的水溶剂接触。
在一些实施例中，本发明实施例中的绝缘层为由阻焊油墨(亦称为阻焊剂、阻焊绿油等)形成的阻焊层，该阻焊层可用于避免焊锡、焊料的附着。该实施例中通过选用阻焊剂形成的阻焊层替代绝缘层，一方面可以提升导电线路的厚度，另一方面，也可以在水溶性膜溶解后暴露，从而为后续的焊接等工艺提供阻焊性能，将阻焊工序融入导电线路成型工序中，避免了后续阻焊剂的施加、曝光、显影等工序，简化了整体工艺，极大的提升了制作效率。
在一些实施例中，所述导电浆料为高分子复合导电浆料，在该导电浆料施加完成之后，需要进行固化处理得到导电层。
具体地，本发明实施例中的高分子复合导电浆料选用油性导电浆料，避免水性导电浆料在施加时，对水溶性膜的直接破坏。可选地，本发明实施例中的高分子复合导电浆料不限于碳基导电浆料、金属颗粒导电浆料(如导电银浆、导电铝浆、导电铜浆、银纳米线、金纳米线等)、液态金属导电浆料(如液态金属、掺杂有液态金属的复合导电浆料)等。
本发明实施例中的液态金属是指熔点在300℃以下的低熔点金属单质或合金，例如镓基合金、铟基合金、铋基合金和锡基合金等；优选地，本发明实施例中的液态金属选用熔点在30℃以下的镓单质或镓基合金。
本发明的另一个目的在于提供一种导电图案，该导电图案可通过上述任一项所述的导电图案制作方法获得。具体地，该导电图案包括：基材10、以及形成在基材10之上的图案化的导电线路50。
在一些实施例中，该导电图案还可包括：图案化的绝缘层60，与导电线路50的图案相反。优选地，该图案化的绝缘层60为阻焊油墨形成的阻焊层。
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)
1.一种导电图案制作方法，其特征在于，包括：
提供一基材；
在所述基材之上形成图案化的水溶性膜；其中，所述基材未被所述水溶性膜所覆盖的区域形成有与目标导电图案一致的线路凹槽；
在所述水溶性膜之上施加导电浆料，形成覆满所述线路凹槽的导电层；
利用水溶剂清除所述水溶性膜及其上导电层，获得与所述目标导电图案一致的导电线路。
2.根据权利要求1所述的导电图案制作方法，其特征在于，所述图案化的水溶性膜通过印刷水溶性高分子材料形成。
3.根据权利要求2所述的导电图案制作方法，其特征在于，所述水溶性高分子材料为聚乙烯醇。
4.根据权利要求1所述的导电图案制作方法，其特征在于，在所述基材之上形成图案化的水溶性膜之前，还包括：
在所述基材之上形成图案化的绝缘层；其中，所述基材未被所述绝缘层所覆盖的区域形成有与目标导电图案一致的线路凹槽；
所述水溶性膜形成于所述绝缘层之上，与所述绝缘层的图案一致。
5.根据权利要求4所述的导电图案制作方法，其特征在于，所述绝缘层由UV型绝缘油墨形成；
在所述基材之上形成图案化的绝缘层的过程，包括：
在所述基材之上施加所述绝缘油墨；
通过LCD、DLP或SLA光固化技术，对所述绝缘油墨与所述目标导电图案相反的区域进行光固化处理，移除未固化的绝缘油墨，形成与目标导电图案相反的绝缘层。
6.根据权利要求4所述的导电图案制作方法，其特征在于，所述绝缘层为阻焊油墨形成的阻焊层。
7.根据权利要求4所述的导电图案制作方法，其特征在于，在所述绝缘层之上形成与所述绝缘层图案一致的水溶性膜的过程，包括：
将水溶性膜贴附于所述绝缘层之上，覆盖所述线路凹槽；
向所述线路凹槽内提供水溶剂，使水溶剂与覆盖在所述线路凹槽顶部的水溶性膜接触并溶解，形成与所述绝缘层图案一致的水溶性膜。
8.根据权利要求1所述的导电图案制作方法，其特征在于，所述导电浆料在所述水溶性膜上通过刮涂的方式推入所述线路凹槽。
9.根据权利要求1所述的导电图案制作方法，其特征在于，所述导电浆料为高分子复合导电浆料。
10.一种导电图案，其特征在于，通过权利要求1-9中任一项所述的导电图案制作方法获得。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111643428.4A CN116419494A (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种导电图案及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111643428.4A CN116419494A (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种导电图案及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116419494A true CN116419494A (zh) | 2023-07-11 |
Family
ID=87049738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111643428.4A Pending CN116419494A (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种导电图案及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116419494A (zh) |
-
2021
- 2021-12-30 CN CN202111643428.4A patent/CN116419494A/zh active Pending
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