[发明专利]多组成材料结构的LIFT印刷

说明书

一种用于材料沉积的方法包括：提供透明供体衬底(56、60)，所述透明供体衬底具有相对的第一表面与第二表面以及位于所述第二表面上的多个供体膜(62、64)，所述供体膜分别包含不同的材料。将所述供体衬底靠近受体衬底(41)定位，使所述第二表面面朝所述受体衬底。引导激光辐射的脉冲穿过所述供体衬底的所述第一表面并照射在所述供体膜上，以诱发熔融的小滴从所述供体膜喷至所述受体衬底上，所述熔融的小滴含有所述不同材料的整体混合物。

相关申请的交叉参考

本申请主张2013年10月14日提出申请的第61/890,346号美国临时专利申请的权利，所述美国临时专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明大体来说涉及激光直写，且具体来说涉及用于利用激光诱导前向转移来印刷多组成材料结构的方法及系统。

背景技术

激光诱导前向转移(LIFT)技术为制造及修复印刷电路板(PCB)、集成电路(IC)衬底、平板显示器(FPD)及其他电子器件提供诱人的成本/性能比。在LIFT工艺中，使用激光光子作为触发驱动力，以从源膜(被称为“供体”)朝受体衬底(被称为“受体”或“接受体”)喷出小体积的材料。

第4,970,196号美国专利(其公开内容以引用方式并入本文中)描述了一种用于以高功率脉冲激光来进行材料薄膜沉积的方法及装置。此发明通过如下方式实现材料的激光直写：将接收衬底定位成与高功率脉冲激光源相对，并在其之间设置在一侧上涂覆有薄膜材料的光学透明的源支撑衬底。薄膜材料也可以是由不同类型材料形成的多个层。举例来说，三层式膜可具有一个金层、第二铜层及第三银层。

第6,440,503号美国专利(其公开内容以引用方式并入本文中)描述了将各元素激光沉积至医疗器件上。在一种方法中，牺牲层在高温下不会分解且不与射体层的材料发生化学相互作用。然而，已设想其中牺牲层与射体确实发生化学相互作用的本方法实施例。举例来说，在一种方法中，利用镍层及钛层，并且沉积在工件上的材料是镍钛合金。

发明内容

本文所述的本发明实施例提供一种用于材料沉积的方法，包括：提供透明供体衬底，所述透明供体衬底具有相对的第一表面与第二表面以及位于所述第二表面上的多个供体膜，所述供体膜分别包含不同的材料。将所述供体衬底靠近受体衬底定位，使所述第二表面面朝所述受体衬底。引导激光辐射的脉冲穿过所述供体衬底的所述第一表面并照射在所述供体膜上，以诱发熔融的小滴从所述供体膜喷至所述受体衬底上，所述熔融的小滴含有所述不同材料的整体混合物。

根据本发明实施例，另外提供一种用于材料沉积的方法，包括：提供透明供体衬底，所述透明供体衬底具有相对的第一表面与第二表面以及在所述第二表面上呈不均匀分布的多个供体膜。将所述供体衬底靠近受体衬底定位，使所述第二表面面朝所述受体衬底。引导激光辐射的脉冲穿过所述供体衬底的所述第一表面并照射在所述供体膜上根据所述不均匀分布而选择的位置处，以诱发熔融材料的小滴从所述供体膜喷至所述受体衬底上。

在某些实施例中，所述供体膜包括至少第一膜及第二膜，所述第一膜及所述第二膜分别包括不同的第一组分与第二组分，由此使所述熔融材料包括所述第一组分与所述第二组分的组合，且引导所述脉冲包括：选择所述位置，以控制所述熔融材料中所述第一组分及所述第二组分的相对比例。在其他实施例中，所述多个供体膜中的至少一个具有在所述第二表面上变化的厚度。在再一些实施例中，所述多个供体膜包括在所述第二表面上横向交错的至少第一膜与第二膜。

在实施例中，所述供体膜中的至少两个具有不同的结构。在另一实施例中，所述供体膜中的至少两个具有不同的材料组成。在再一实施例中，所述供体膜中的至少两个具有不同的厚度。