[发明专利]用于将导电图案涂覆到衬底的设备

说明书

本发明公开一种将包含导电材料颗粒和热激活型粘合剂的组合物图案从柔性成卷膜表面转移到衬底表面的设备。该设备包括：·各自的驱动机构，所述驱动机构用于同时推进成卷膜和衬底通过压印线，压辊用于在该压印线处将成卷膜和衬底的表面彼此压靠，·加热站，该加热站用于在所述成卷膜和所述衬底通过压印线之前或过程中将所述成卷膜和所述衬底中的至少一个加热到使所述组合物中的粘合剂激活的温度，·冷却站，该冷却站用于在成卷膜通过压印线之后对其进行冷却，以及·分离装置，该分离装置用于在成卷膜通过冷却站后将成卷膜剥离衬底，从而留下粘合于衬底的表面的组合物图案。

技术领域

本公开设计一种将包含导电材料颗粒和粘合剂的组合物图案从柔性成卷膜(web)表面转移到衬底表面的设备。

背景技术

除其他物品，在太阳能电池、电路板和无线射频识别(RFID)的制造中，有必要将导电图案涂覆到衬底的表面。该衬底在太阳能电池情况下可以是半导体晶圆，或者在印刷电路情况下是电绝缘板。虽然这种衬底一般是刚性和平面的，但也可以使用具有相应性能的平坦柔性衬底。在一些情况下，例如，RFID装置，可能需要直接将导电图案印刷到三维物品上，例如一件设备的主体部分上，并且要涂覆导电图案的表面可以是平坦或弯曲的。

已经公知各种把导电图案涂覆到衬底的方法。通常，导电图案直接在衬底上形成。这通过以下方式来实现：在一些情况下通过选择性沉积导电材料，以及在其他情况下通过用导电材料涂在整个衬底表面，然后选择性移除这种材料，如通过蚀刻或激光烧蚀而留下所需图案。每种已知的方法具有其自身优点和缺点。

本申请人已经构思并在与本申请同一天申请的单独的专利申请(PCT/IB2017/054626和PCT/IB2017/054629)中描述了一种将导体涂覆到衬底的方法，在该专利申请中形成导体的图案并不直接在衬底上产生而是在单独的成卷膜上产生。柔性成卷膜设置有匹配导体所需图案的凹槽图案。凹槽填充有包含(例如金属制、铝制、有机金属制、导电聚合物等制成的)导电颗粒和粘合物的组合物。组合物从成卷膜(即从凹槽)转移到衬底，然后被烧结使其具有导电性。为简单起见，可以在将图案化组合物转移到衬底的过程中热激活并任选进一步压力激活的粘合剂在本文中被称为“热激活型”粘合剂，甚至在任何合适的“激活”之前允许该粘合剂与导电颗粒相粘结以使其维持组合物的由凹槽所衍生的形状和/或促使所转移组合物与衬底粘合。

发明内容

考虑到使申请人的方法能够有效实施，本公开提供了一种将包含导电材料颗粒和加热激活型粘合剂的组合物图案从柔性成卷膜表面转移到衬底表面的设备，所述设备包括：

·各自的驱动机构，所述驱动机构用于同时推进成卷膜和衬底通过压印线(nip)，压辊用于在该压印线处将成卷膜和衬底的表面彼此压靠，

·加热站，该加热站用于在所述成卷膜和所述衬底通过压印线之前或过程中将所述成卷膜和所述衬底中的至少一个加热到使所述组合物中的粘合剂激活的温度，

·冷却站，该冷却站用于在成卷膜通过压印线之后对其进行冷却，以及

·分离装置，该分离装置用于在成卷膜通过冷却站后将成卷膜剥离衬底，从而留下粘合于衬底的表面的组合物图案。

成卷膜可以携带沿成卷膜长度彼此分隔开的多个图案，用于将每个图案转移到多个衬底中对应的一个衬底上。成卷膜可以在一个地点生产并运输到另一个地点，其中本公开的设备可以用于将图案转移到多个衬底。将图案的生产与将其转移到衬底分离开使得两个过程分别自动化和最佳化。