噴墨打印制作導(dǎo)電線路的幾種技術(shù)路徑

噴墨打印制作導(dǎo)電線路的幾種技術(shù)路徑

善仁新材總結(jié)出噴墨打印制作導(dǎo)電線路的幾種技術(shù)路徑供各位參考：

01打印銀電路

目前適合噴墨打印的成熟材料體系是基于金屬銀的導(dǎo)電墨水，銀墨水有以下幾種選擇：

1、較推薦的是使用銀前驅(qū)體的墨水。優(yōu)點(diǎn)：純?nèi)芤盒螒B(tài)，堵頭風(fēng)險(xiǎn)很低，可以極大的提高噴頭的使用壽命。存在的問題有：a、打印的單層電路厚度較薄（100nm左右），電阻偏大，方阻在1Ω/□左右。雖然可以通過多層打印來降低電阻，但多層打印會(huì)導(dǎo)致線寬變寬；b、打印完成后，需要高溫?zé)Y(jié)還原，大約120℃左右。

2、其次是銀納米顆粒墨水。銀納米顆粒墨水的優(yōu)勢(shì)：固含量較高，打印電阻較低。但存在的問題是：a、即便是墨水分散較好，銀納米顆粒粒徑均勻，長(zhǎng)時(shí)間使用也會(huì)存在顆粒沉降或團(tuán)聚的現(xiàn)象，從而增加造成堵頭的概率。b、銀納米顆粒分散液的成本較高，燒結(jié)溫度大約100℃左右。

3、還有一種是免燒結(jié)的銀納米顆粒墨水。優(yōu)勢(shì)：無需退火處理，打印完成以后就可以導(dǎo)電。存在的問題是：a、需要配合特殊基底才能實(shí)現(xiàn)免燒結(jié)的效果；b、特殊基底上溶液型墨水中主體成分會(huì)隨著溶劑一起滲透到基底內(nèi)部，因此不合適做多層器件。

02打印銅線路

銅線路的電阻更低，成本也低，而且性能穩(wěn)定，適合焊接，是現(xiàn)在FPC較常用的導(dǎo)電材料。但噴墨打印銅墨水存在一個(gè)繞不開的問題，銅納米顆粒容易氧化，在制備銅墨水時(shí)需要做包裹保護(hù)。即便如此，銅墨水在打印完成后必須快速燒結(jié)才能避免氧化，一般都借助昂貴的光子燒結(jié)設(shè)備來完成快速燒結(jié)過程。除了直接打印銅墨水來制作導(dǎo)電線路以外，用另外的方法也可以實(shí)現(xiàn)銅線路的噴墨打印制備，方法主要有兩種：

1、在PI-Cu膜上打印圖案化的阻蝕層，然后再經(jīng)過簡(jiǎn)單蝕刻和去膠就可以實(shí)現(xiàn)銅線路的快速制備，和商用FPC的性能無大的差別，可以焊接芯片和元器件。

2、加成法，先在基底上打印圖案化的催化劑，然后在通過化學(xué)方法在催化劑區(qū)域沉積銅，得到銅線路，加成法得到的銅線路的表面粗糙度和致密性以及附著力方面會(huì)略差。

03打印導(dǎo)電聚合物或一維/二維材料

這類材料導(dǎo)電性較差，且普遍存在分散不均勻，堵塞噴頭概率極大，不推薦。

04液態(tài)金屬電路

液態(tài)金屬的導(dǎo)電性較好，也可以制備可拉伸電路，但較適合的制備方法是直寫工藝。如果要使用噴墨打印工藝的話，需要將液態(tài)金屬造粒和包裹，打印完成后需要通過物理或化學(xué)方法去掉表面的氧化層和包裹層實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，該方法難度較大，效果一般，不做推薦。