[发明专利]一种电路制备方法

说明书

本发明提出了一种电路制备方法，该方法选取对液态金属粘附性小的材料作为基底，在该基底上利用对液态金属粘附性大的材料制备电路图案，再将液态金属粘附在做好的电路图案上，封装后得到液态金属电路。相比于传统的金属印刷技术，本方法可以一次成型平面金属结构，原理简单，操作方便，加工迅速等优点。

技术领域

本发明属于金属打印领域，具体涉及一种电路制备方法。

背景技术

传统的平面电路制造技术往往需要复杂的工艺流程，首先需要利用绘图机或打印机在专用软件布图上形成黑白图，之后将黑白图送至专业制作厂进行制版。在传统的印刷电路板生产过程中，在设备数量、制版技术等方面有着较高的要求，导致了制作时间长、成本高，而且在生产的过程中不能够对电路进行局部修正。由于传统电路加工方法存在的种种缺点，目前研究人员开发出多种快速平面电路印刷方法，以及金属3D打印技术等。然而目前的平面金属打印技术多采用单喷头在平面上画线形成特定图案的方式，这种方式在打印复杂平面金属图案时需要的时间较长，影响金属打印的效率。

液态金属是一类熔点较低的金属或合金，如常见的金属汞。金属汞具有很强的毒性，因而很难应用于日常生活领域。其他类型的液态金属，如镓基合金和铋基合金等材料在较低温度下也可以保持液态，而且具有金属的导电性和导热性，重要的是，此类合金生物毒性较低，可以用于日常生活领域。此外，有研究采用低熔点合金作为导电材料，制作平面印刷电路，并且将该种材料用于金属3D打印领域。

近年来的研究发现液态金属在不同基底上的粘附性存在差异：例如液态金属在一些固态金属(如银、金、铜等)表面具有很好的浸润性，并且形成金属化合物，从而具有很好的粘附性；此外，一些高分子聚合物表面可以提供较大的范德华力，因而与液态金属具有很好的粘附性；相反，玻璃、纸等基底则对液态金属的粘附性很差。液态金属这种在不同表面的粘附性的差距，可以用于设计制备不同形状的柔性导电结构。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种电路制备方法，以弥补现有技术电路制作步骤复杂、操作不便等问题。

在一些说明性实施例中，该电路制备方法，包括如下步骤：

步骤一，选取对液态金属不具有粘附性的材料作为基底；

步骤二，在所述基底上利用对液态金属具有粘附性的材料制作电路图案；

步骤三，将液态金属粘附在所述电路图案上得到液态金属电路。

在一些可选的实施例中，还包括如下步骤：

重复步骤一至步骤三，得到至少两个液态金属电路，将所述液态金属电路电连通，得到多层液态金属电路。

在一些可选的实施例中，所述基底为玻璃、纸张、布料。

在一些可选的实施例中，所述对液态金属具有粘附性的材料为金属或高分子聚合物。

在一些可选的实施例中，所述金属为金、银、铜、铁、镍；所述高分子聚合物为硅橡胶或丙烯酸类聚合物。

在一些可选的实施例中，所述液态金属包括以下之一或任意组合：镓、铟、锡单质、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、锡银铜合金和铋铅锡合金。

在一些可选的实施例中，在所述步骤二中，利用印刷、打印或喷涂的方式制备电路图案。

在一些可选的实施例中，在所述步骤三中，还包括设置液态金属液池，将所述基底上制作有所述电路图案的一面浸泡于所述液态金属液池中，取出所述基底，得到所述液态金属电路。