物20的另一配方可以是:
[0049].97%至80%硝化纖維素；
[0050].銀粉或銀粒子:3%至20%，或更好5%至12%，以獲得良好電子性能。
[0051]先前實(shí)例中的硝化纖維素(以重量為單位)被認(rèn)為可購得，并可含有構(gòu)成所述溶劑的其它組分，例如98%至90%二乙醚+甲醇，或35%至70%二乙醚+65%至30%甲醇，和2%至10 %半合成纖維素。例如，該硝化纖維素中的確切值是:硝化纖維素6 %和乙醚+甲醇94%。但是，溶劑的百分比不重要。
[0052]對(duì)該復(fù)合物的各種組分的劑量引述的值是在實(shí)驗(yàn)上產(chǎn)生最佳結(jié)果的值，但各百分比有可能改變，例如±15%。
[0053]一般而言，通用配方隨后可以是:
[0054]硝化纖維素:2%至10%;
[0055]銀粉或銀粒子(如上所述):3 %至20 %，或更好5 %至12 %，以獲得良好電子性能，
[0056]其余如上所述的溶劑。
[0057]該復(fù)合物的制造不需要特別小心，將組分放在一起并混合它們就足夠了。例如，可以在噴槍的罐中例如通過磁體的攪動(dòng)直接混合組分?；?qū)⑾趸w維素與PEG混合，加入溶劑，摻合并最后加入染料(任選)。
[0058]一旦鋪設(shè)，復(fù)合物20在3-5分鐘內(nèi)干燥并硬化;或可以在大約80°C下烘烤5-6秒。
[0059]對(duì)于銀粒子或粉末(或其它貴材料)，可以使用市售材料(例如由HeraeusPrec1us Metals GmbH&C0.KG公司提供)。
[0060]粒子直徑可以為幾μπι至幾十πιμ，并在大約10_1 lMi的直徑(以及平均直徑)下獲得最佳實(shí)驗(yàn)結(jié)果。ΙΟμπι平均直徑的實(shí)驗(yàn)情況具有下列粒度:34%在12-18μπι;50%在11μπι;16%在3-5μ?? =平均直徑ΙΙμ??或7μ??，包含這一范圍內(nèi)的所有值。
[0061 ]在噴涂復(fù)合物20后，分布銀粒子，以形成相當(dāng)均勻地在纖維素層22內(nèi)的層30 (圖2)。銀的重量不足以使其完全落到載體10上，因此其由于硝化纖維素的更大分子尺寸而浮在硝化纖維素上。如果該粒子具有小于5或6μπι的直徑，該復(fù)合物中的軌道開始失去電導(dǎo)率特征，或無法制造軌道。粒子不僅“浮”在(硝化)纖維素上(這阻礙其體積內(nèi)的軌道)，而且即使制造表觀單軌道樣品，導(dǎo)電也不良，因?yàn)殡娮釉菩　５?，如果粒子太大，它們?huì)在(硝化)纖維素產(chǎn)生網(wǎng)格之前下沉并且沒有出現(xiàn)層30。換言之，令人驚訝地，必須以良好的精確度遵循使該復(fù)合物起效的粒度值范圍。在實(shí)驗(yàn)中已嘗試更大或更小的值，但尚未獲得令人滿意的結(jié)果。原因在于，當(dāng)粒度太大時(shí)會(huì)沉淀在該復(fù)合物的底部，或當(dāng)粒度太小時(shí)它們無法落到該復(fù)合物內(nèi)。
[0062]在厚度50μηι的復(fù)合物層20中，銀層30位于距載體10大約35μηι處，并且為大約7μηι厚。
[0063]然后使激光L掃過。激光束以基本垂直于載體10的最大維度D的方向在復(fù)合物20中傳送，并且其沿層20行進(jìn)以制造軌道(方向F)。
[0064]激光L的焦距使其到達(dá)并作用于粒子層。其使粒子周圍的氧化物層破碎并吹走。然后在銀粒子40周圍(圖4)，形成電子云42，其平均起來成功地觸及相鄰粒子的電子云。即使粒子40被碳化硝化纖維素的μπι級(jí)片段(平均2-3μπι)隔開并因此仍比激光L經(jīng)過前更導(dǎo)電，通過云42并聯(lián)分流(shunted in parallel)該片段，且層30的總電導(dǎo)率出乎意料地變得高得多。
[0065]加入大量粒子會(huì)降低性能，因?yàn)閷?0變得幾乎均勻和無分界地?cái)U(kuò)散在(硝化)纖維素的體積中。
[0066]在實(shí)驗(yàn)室中，通過在不同塑料基底上沉積復(fù)合物20制備用于實(shí)施描跡的樣品。通過噴涂在五個(gè)連續(xù)涂層中施加復(fù)合物20。
[0067]通常80%的溶劑通過蒸發(fā)離開，并留下50μπι復(fù)合物(硝化纖維素+銀+10 %溶劑)。
[0068]沉積的復(fù)合物20的層的最終厚度為大約200μπι。在較大的銀粒度下，描跡4cm長，1mm寬和平均7μπι厚的軌道。
[0069]聚乙烯膜:
[0070]軌道的電阻:2歐姆(介電值大于1GQ)。
[0071 ]有機(jī)硅橡膠(用碳纖維增強(qiáng)):
[0072]在激光L經(jīng)過后該軌道的電導(dǎo)率:2Ω(介電值大于1GQ )。
[0073]該復(fù)合物優(yōu)異粘合在載體上。
[0074]用碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂(表氯醇+BFA):
[0075]在激光L經(jīng)過后該軌道的電導(dǎo)率:2Ω(介電值大于1GQ ).
[0076]聚苯乙烯:
[0077]在激光L經(jīng)過后該軌道的電導(dǎo)率:2Ω(介電值大于1GQ ).
[0078]用具有ΙΟμπι直徑(以及平均直徑)的粒子40和/或用大約0.5的硝化纖維素與粒子40之間的空/滿(empty/f u 11)比實(shí)驗(yàn)得到最佳電導(dǎo)率。
[0079 ]作為激光L，使用具有27-28mm焦距的在480μπι的激光。優(yōu)選地，該激光的比功率為
0.6W/mm*s且該激光以1mm/秒的速度移動(dòng)(方向F)。
[0080]為了保護(hù)，可以在已描跡的復(fù)合物20上疊加保護(hù)層90，例如丙烯酸或聚乙烯醇(其也吸收復(fù)合物20在噴涂過程中捕獲的任何殘留水)。
[0081]為了制造多層疊加軌道，可以噴涂層20，在其中制造軌道，疊噴另一層20，在其中制造軌道，諸如此類。在層20和下一層之間，可以插入保護(hù)層90。
[0082]為了到達(dá)已描跡的軌道，可以例如用激光刺穿層20(圖3)以在硝化纖維素中打開通道70直至到達(dá)粒子層30中的軌道。例如借助注射器或分配元件向通道70中澆注銀或液體導(dǎo)電材料并在其中埋入導(dǎo)電接頭74。該液體導(dǎo)電材料固化并將內(nèi)部軌道永久連接到外部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.在材料(20)內(nèi)制造導(dǎo)電軌道或區(qū)域的方法，其特征在于 -使用纖維素(22)或其衍生物作為材料； -局部提高一部分材料的溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中激光(L)局部提高一部分材料的溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述材料是硝化纖維素。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中在所述材料中嵌入銀或銅或金或鉑或銦或鎢的粒子(40)，其平均直徑為5μπι至17μπι且相對(duì)于含有它們的材料的重量百分比為3%至20%。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中將二醇、例如PEG(聚乙二醇)添加到所述材料中，和/或?qū)⑷軇?、例如乙醚添加到所述材料中?.一種復(fù)合物(20)，其內(nèi)形成導(dǎo)電軌道或區(qū)域，其特征在于按重量計(jì)包含 ?纖維素(22)或其衍生物:2%至10%; ?銀或銅或金或鉑或銦或鎢的粒子(40)，其平均直徑為5μπι至17μπι，特別是5%至12%，且重量百分比為3%至20%; ?溶劑、例如二乙醚:剩余%。7.根據(jù)權(quán)利要求6的復(fù)合物，其中所述衍生物是硝化纖維素。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的復(fù)合物，其中所述平均直徑為10-1Ιμπι。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合物，其包含二醇、例如PEG(聚乙二醇)，例如2-10.纖維素(22)或其衍生物的用途，作為通過局部提高一部分材料的溫度而在其中形成導(dǎo)電軌道或區(qū)域的材料。
【專利摘要】描述了在材料(20)內(nèi)制造導(dǎo)電軌道或區(qū)域的方法。通過使用纖維素(22)或其衍生物作為材料和通過局部提高一部分材料的溫度，可以以簡單、經(jīng)濟(jì)和快速方式描跡軌道。
【IPC分類】H05K3/10, H05K1/09
【公開號(hào)】CN105474761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480043389
【發(fā)明人】F·卡佩利
【申請(qǐng)人】特羅尼克有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2014年8月3日
【公告號(hào)】EP3028548A1, WO2015019266A1