[发明专利]一种在绝缘基材上直接成型导电图案的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及立体电路及应用技术领域，尤其涉及一种在绝缘基材上直接成型导电图案的方法及其应用。

背景技术

目前有两种常用方式,一种是采用电镀,贴合或溅射等方式在绝缘基材形成完整的导电层,然后再通过腐蚀,雕刻,蚀刻等方式去除多余部分,形我所需要的电路图案；还有一种就是LDS(Laser Direct Structuring激光直接成型)技术,需要在塑胶材料里面加入LDS激光粉,经激光活化之后,再经过化镀方式形成导电图案,这两种方式在工艺方面都非常复杂,成本也非常高,特别是LDS材料,并且LDS工艺所形成电路图案,其附着力也比较差。

因此，急需提供一种在绝缘基材上直接成型导电图案的方法及其应用，以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种在绝缘基材上直接成型导电图案的方法,简称ICS(Insulator conductive structuring),绝缘基材与导电粉末通过高温熔接在一起形成导电图案，附着力非常好，基材来源广泛，只需调整激光的功率，便可以适应不同材质的绝缘基材，工艺简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。

本发明的另一目的是提供使用上述的在绝缘基材上直接成型导电图案的方法的应用，包括用于耳机、音箱、手环、手机、蓝牙、电视机、工艺品、灯饰、太阳能电池板及显示器等，应用广泛。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种在绝缘基材上直接成型导电图案的方法，包括以下步骤：

1)在绝缘基材上平铺或者吸附一层导电粉末；

2)将步骤1平铺或者吸附导电粉末的绝缘基材置于气体氛围中，然后装载有设计好的电路图案的激光机选择性地扫描导电粉末，被扫描到的导电粉末瞬间烧熔，与绝缘基材相熔接，形成导电图案；

3)清除未被扫描的导电粉末，可以循环利用。

具体地，所述绝缘基材选自塑胶、陶瓷、玻璃或者石材中的任意一种。

具体地，所述导电粉末选自铜粉、金粉、银粉、铝粉、铁粉、锡粉、镍粉、锌粉、铝合金粉或者石墨粉中的任意一种或者几种的组合物。

具体地，步骤1所述的吸附采用静电吸附，使用静电发生器让导电电粉末带上静电，带上静电的导电粉末均匀地吸附于所述绝缘基材上。

具体地，所述的气体氛围可以是氮气、氦气、氖气、氩气或者二氧化碳气体氛围。

具体地，步骤2所述激光机选用近红外或者紫外激光机，所述激光机的电磁射线的波长为248nm、308nm、355nm，所述激光机的功率200-1000W。

较优地，步骤3所述的清除未被扫描的导电粉末可以通过机器震动抖落或者毛刷清除。

进一步地，步骤1-3可以依次循环多次，最终在所述绝缘基材上形成增厚的导电图案。

具体地，完成步骤3之后，在形成有一层导电图案的绝缘基材上再平铺或者吸附一层导电粉末，然后置于气体氛围中，通过激光机选择性扫描导电粉末，形成增厚的导电图案。

根据权利要求1-9任一项所述的在绝缘基材上直接成型导电图案的方法的应用，包括用于耳机、音箱、手环、手机、蓝牙、电视机、工艺品、灯饰、太阳能电池板及显示器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明公开了一种在绝缘基材上直接成型导电图案的方法，简称ICS(Insulator conductive structuring)，包括以下步骤：1)在绝缘基材上平铺或者吸附一层导电粉末；2)将步骤1平铺或者吸附导电粉末的绝缘基材置于气体氛围中，然后装载有设计好的电路图案的激光机选择性地扫描导电粉末，被扫描到的导电粉末瞬间烧熔，与绝缘基材相熔接，形成导电图案；3)清除未被扫描的导电粉末，绝缘基材与导电粉末通过高温熔接在一起形成导电图案，附着力非常好，可靠性增强，延长了导电图案的使用寿命；基材来源广泛，只需调整激光的功率，便可以适应不同材质的绝缘基材；整个工艺条件是在气体氛围中进行，可以防止导电粉末被氧化、受潮或者被激光烧毁；而且未被扫描的导电粉末可以回收利用，节约了资源，降低了生产成本，工艺简单，适合大规模工业化生产。

2、还公开了使用上述的在绝缘基材上直接成型导电图案的方法的应用，包括用于耳机、音箱、手环、手机、蓝牙、电视机、工艺品、灯饰、太阳能电池板及显示器等，应用非常广泛。

附图说明

用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。