[发明专利]在基板上制造导电体的方法和系统

说明书

公开了在基板上制造导电体的方法和系统。通过冷喷涂在基板上制造导电体的方法包括：使用气体推进剂推进包括铜和高定向热解石墨的固体粉末组合物，以及将固体粉末组合物以足以引起固体粉末组合物经历塑性变形并粘附到基板上以在其上沉积导电体的速度引导至基板。

技术领域

本申请涉及用于在基板上制造导电体的方法和系统以及由此形成的产品。

背景技术

大多数电气互连都是使用高导电率金属制成的，例如铜(6×10⁷S/m)，其密度约为9g/cm³。期望能够用一种材料来代替铜，这种材料提供与铜一样好或比铜好但密度低得多的电性能。

因此，本领域技术人员继续进行导电体制造领域的研究和开发。

发明内容

在一个示例中，公开了通过冷喷涂在基板上制造导电体的方法，其包括：加热气体推进剂；使用加热的气体推进剂推进包括铜和高定向热解石墨的固体粉末组合物；以及将固体粉末组合物以足以引起固体粉末组合物经历塑性变形并粘附到基板上的速度引导至基板以在基板上沉积导电体。

在一个示例中，公开了用于将涂层材料喷涂到基板上的系统，该系统包括光学传感器、控制器、第一调节器、加热器、第二调节器和致动器。光学传感器被定位以监测涂布到基板上的涂层材料的厚度。控制器与光学传感器通信，并且基于所测量的厚度，产生对应于待加热的气体推进剂的量的第一命令信号，对应于气体推进剂将被加热到的温度的第二命令信号，对应于在喷嘴中与加热的气体混合的固体粉末组合物的量的第三命令信号，对应于喷嘴与基板之间的距离的第四命令信号。第一调节器接收第一命令信号并提供与第一命令信号相对应的一定量的气体推进剂。加热器接收从第一调节器供应的一定量的气体推进剂，接收第二命令信号，并将气体推进剂加热到与第二命令信号相对应的温度。第二调节器接收第三命令信号并将与第三命令信号相对应的一定量的固体粉末组合物提供给喷嘴。致动器接收第四命令信号，并在与第四命令信号相对应的喷嘴和基板之间的距离处，沿着基板移动喷嘴。

在一个示例中，公开了冷喷涂产品，其包括基板和通过冷喷涂沉积在基板上的导电体。导电体包括铜基质和分散在铜基质中的高定向热解石墨薄片。

通过以下详细描述、附图和所附权利要求，公开的方法、系统和产品的其他示例将变得显而易见。

附图说明

图1是示出所公开的用于在基板上制造导电体的方法的一个示例的流程图。

图2是所公开的用于将涂层材料喷涂到基板上的系统的一个示例的示意图。

图3是所公开的冷喷涂产品的一个示例的透视图。

图4是飞机制造和服务方法的流程图。

图5是飞机的框图。

具体实施方式

图1是描述用于通过冷喷涂在基板302(图3)上制造导电体304(图3)的公开的方法100的一个示例的流程图。方法100包括加热(102)气体推进剂；使用加热的气体推进剂对包括铜和高定向热解石墨(HOPG)的固体粉末组合物进行推进(104)；将固体粉末组合物以足以促使固体粉末组合物经历塑性变形并粘附到基板302上的速度引导(106)至基板302以在基板上沉积导电体304。通过将固体粉末组合物推进(104)并引导(106)至基板302的步骤，方法100通过铜和高定向热解石墨在基板302上沉积导电体304。

加热(102)气体推进剂的步骤促进将固体粉末组合物推进(104)到足够速度的步骤。气体推进剂在被加热时膨胀，因此，增加了气体推进剂的加速度，从而增加了固体粉末组合物的速度。此外，加热气体推进剂也加热了固体粉末组合物。加热固体粉末组合物有利于固体粉末组合物的塑性变形和粘附到基板302(图3)上以在基板上沉积导电体304(图3)。