在特種產(chǎn)品基材表面制備微納米級別金屬電極的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于導(dǎo)電新材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在不耐高溫或不透紫外線、透紫外線性能差等特種產(chǎn)品基材表面制備微納米級別大面積金屬電極的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)電金屬線在諸多微結(jié)構(gòu)器件中是重要的組成部件，通過金屬線的圖形，可以實現(xiàn)開關(guān)，互聯(lián)，從而進(jìn)一步實現(xiàn)更高級別的邏輯功能。傳統(tǒng)的金屬線互聯(lián)制作方法多種多樣，按照圖形要求的線寬線距來分類，主要有以下方法:刻蝕工藝，電鍍工藝，蒸鍍工藝等?？涛g工藝被廣泛應(yīng)用于柔性電路板的制備，通過曝光顯影等工藝將電路圖形從掩膜板上轉(zhuǎn)移到光敏膜上，繼而通過濕法刻蝕工藝在銅箔上形成電路。運用此方法制備柔性線路板時，多用于線寬線距大于50 μ m的設(shè)計。在大規(guī)模集成電路制備領(lǐng)域，類似的刻蝕工藝也被用于制備線寬在亞微米級別的設(shè)備，譬如制備半導(dǎo)體的鋁金屬接觸層的圖形轉(zhuǎn)移等。電鍍工藝屬于加成的工藝，不同于刻蝕移除材料的過程，加成的工藝因為只在需要有線路的地方淀積材料，在節(jié)省材料成本方面有巨大的優(yōu)勢。此外，電鍍工藝對于線寬無明顯要求，較適合于厚材料的電鍍。此外，蒸鍍和化學(xué)鍍的方法則更適合于較薄鍍層(小于5 μ m)的情況，可以較為精確地控制厚度。
[0003]無論是加成發(fā)還是減蝕法，其對于基底材料的選擇都具有一定的局限性。譬如，刻蝕法中，柔性電路板產(chǎn)業(yè)多使用覆銅的PET膜或者PI膜，這樣生產(chǎn)出來的電路板往往不能夠適用于某些特殊的場合，譬如PET無法耐高溫，PI無法透紫外等。對于半導(dǎo)體IC中的刻蝕工藝，基本只能在半導(dǎo)體材料(硅，πι-v族材料等)表面進(jìn)行加工。而在加成法工藝中，電鍍需要有導(dǎo)電的種子層內(nèi)埋，增加的界面必然會產(chǎn)生粘結(jié)力方面的問題；蒸鍍方法的同樣粘結(jié)力受限，并且成本相對高昂。在許多應(yīng)用中，常常因為粘結(jié)力不夠而無法采用電鍍等方式制備金屬線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在特種產(chǎn)品基材表面制備微納米級別金屬電極的方法，本發(fā)明實現(xiàn)將一種基材表面的金屬線轉(zhuǎn)移到其它基材表面，金屬線的尺寸可以從數(shù)百微米到納米級別，從而克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種在特種產(chǎn)品基材表面制備微納米級別金屬電極的方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]A、在柔性初始基材表面涂覆一層結(jié)構(gòu)膠，并在結(jié)構(gòu)膠上形成微納米級別的溝道，溝道內(nèi)填充金屬形成金屬線；
[0008]B、再在結(jié)構(gòu)膠上涂覆一層移印膠，所述移印膠完全覆蓋住金屬線，金屬線與移印膠的粘結(jié)力大于金屬與結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)力；
[0009]C、將步驟B獲得的柔性初始基材頭通過移印膠貼附在特種產(chǎn)品基材表面；
[0010]D、剝離柔性初始基材，使得柔性初始基材連同結(jié)構(gòu)膠與金屬線分離。
[0011]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過步驟A-C，形成柔性初始基材與特種產(chǎn)品基材夾著金屬線和移印膠的三明治夾心結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，由于金屬線與移印膠的粘結(jié)力大于金屬線與結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)力，因此金屬線可以從溝道內(nèi)被剝離出來而形成高于表面的結(jié)構(gòu)。
[0012]為保證金屬線與移印膠的粘結(jié)力大于金屬線與結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)力，移印膠和結(jié)構(gòu)膠可以選用具有不同粘結(jié)力的膠來實現(xiàn)，通常情況下，金屬線和移印膠的粘結(jié)力在1.5-2kg/cm2，而金屬線與結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)力要至少少一個數(shù)量級，在數(shù)十克/cm2，以保證結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確剝離。
[0013]所述柔性基材可以為PET或PI。
[0014]結(jié)構(gòu)膠可以采用刮涂或者輥涂的方式涂覆在柔性初始基材表面，溝道采用模具壓印的方式或者蝕刻的方式形成，金屬通過刮印的方式填充到溝道內(nèi)。模具壓印和蝕刻均可以使得溝道寬度達(dá)數(shù)微米甚至納米級別。
[0015]所述金屬為銅或鋁或銀。
[0016]所述移印膠和結(jié)構(gòu)膠均為聚丙烯酸酯類UV膠，但移印膠的黏度大于結(jié)構(gòu)膠的黏度。移印膠和結(jié)構(gòu)膠的厚度均在10-50微米。
[0017]兩個界面的粘附力需要相差比較大才能保證良率。因為溝道內(nèi)的金屬只有一面與移印膠接觸。移印膠和金屬的粘附力一般在1.5-2kg/cm2，而溝道內(nèi)的金屬與結(jié)構(gòu)膠的粘附力則要低一個數(shù)量級。還有一種方法是在溝道填充金屬之前，對溝道刷疏水劑進(jìn)行氟化處理或硅烷化處理，使得刮入的金屬與側(cè)壁底面有較低的粘結(jié)力。這些疏水劑是三氟丙基三氯硅烷或三氯硅烷或氟代烷基硅烷(FAS)。
[0018]本發(fā)明使得在特種產(chǎn)品基材表面制備凸起金屬線成為可能。通常情況下，金屬線在器件基材表面的成型是通過絲網(wǎng)印刷進(jìn)行的，而絲網(wǎng)印刷無法生成特征尺寸在數(shù)微米甚至納米級別的圖案。要生成微納米級別的圖案，需要采用光刻，壓印，填充等工藝，其中不乏高溫或紫外制程，這大大限制了可使用的器件基材。本專利正是解決了在特種產(chǎn)品基材(不耐高溫或不透紫外)上生成微納米尺度金屬線的難題。通過采用調(diào)整不同界面的結(jié)合能，將加工基材表面金屬線轉(zhuǎn)印到其他基材表面。該工藝可以用于卷到卷的生產(chǎn)，步驟簡單易行，產(chǎn)能高，使用范圍廣。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0020]圖1為步驟A后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為步驟B后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為步驟C后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為步驟D后的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明的在特種產(chǎn)品基材表面制備微納米級別金屬電極的方法，特種產(chǎn)品能基材為為不耐高溫或透紫外性能差的基材，本實施例以用于LCD屏幕上蓋的偏光片薄膜為例，偏光片薄膜是由普通的薄膜(如PET或PI)表面加上碘的涂覆，這種薄膜既不耐溫，也不透紫外。本發(fā)明的方法具體采用如下的步驟:
[0025]步驟A:在耐高溫或者透紫外的柔性初始基材表面100涂覆一層結(jié)構(gòu)膠200，并在結(jié)構(gòu)膠200上形成微納米級別的溝道201，溝道201內(nèi)填充金屬形成金屬線300