一种采用丝网印刷方式的制备装置及其制备的薄膜开关制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种采用丝网印刷方式的制备装置及其制备的薄膜开关。该制备装置包括丝网刮刀、丝网、基底和加热台；低熔点金属合金位于所述刮刀和所述丝网之间进行进给，在所述丝网刮刀的作用下所述低熔点金属合金通过所述丝网的狭缝，粘附在位于所述丝网下方的所述基底上，所述基底位于所述加热台的上表面。利用该装置制备薄膜开关，采用的原材料的生产无污染物，且成本相较现有技术中的导电银浆更低，且该薄膜开关的生产方式定制化成本低。

A Fabrication Device Using Screen Printing and Its Thin Film Switch

The utility model relates to a preparation device adopting screen printing mode and a film switch prepared by the device. The preparation device comprises a wire mesh scraper, a wire mesh, a base and a heating table; the low melting point metal alloy is fed between the scraper and the wire mesh, and under the action of the wire mesh scraper, the low melting point metal alloy is adhered to the base under the wire mesh through the slit of the wire mesh, and the base is located on the upper surface of the heating table. The device is used to prepare the thin film switch. The raw materials used in the production are pollution-free, and the cost is lower than that of the conductive silver paste in the existing technology, and the customized production mode of the thin film switch is low.

【技术实现步骤摘要】
一种采用丝网印刷方式的制备装置及其制备的薄膜开关
本技术涉及一种采用丝网印刷方式的制备装置及其制备的薄膜开关。
技术介绍
现有技术的薄膜开关中导电原材料基本以导电银浆为主，而导电银浆在生产过程中会产生一定量的硝酸盐以及可挥发有机溶剂，硝酸盐以及可挥发有机溶剂都有一定毒性，尤其硝酸盐，为目前威胁环境的主要污染源之一，另一方面，导电银浆价格不菲，十分昂贵。另外，从制造工艺上来说，现有技术的薄膜开关一般通过丝网印刷方式进行，丝网印刷方式需有制图、绷网、光刻、洗网等步骤。
技术实现思路
本技术提供一种薄膜开关，利用金属镓、铟、锡、铋、银、锌、锑中的一种或几种形成熔点120℃以下的低熔点金属合金制作薄膜开关的接触点，本技术提供的制备装置中，包括了制取低熔点金属合金的方法。一种采用丝网印刷方式的制备装置，包括丝网刮刀、丝网、基底和加热台；低熔点金属合金位于所述刮刀和所述丝网之间进行进给，在所述刮刀的作用下所述低熔点金属合金通过所述丝网的狭缝，粘附在位于所述丝网下方的所述基底上，所述基底位于所述加热台的上表面。进一步地，所述低熔点金属合金为一种粘稠液体金属合金。进一步地，所述丝网为光刻法获取的丝网，丝网大小为80目至120目中的任一种。一种利用所述的制备装置制备的薄膜开关，包括两个相对设置的薄膜开关电路，以及位于所述薄膜开关电路之间、连接两个所述薄膜开关电路的隔离层；其中，每个所述薄膜开关电路分别由基底和位于基底上的金属层构成，两个所述薄膜开关电路的金属层相对设置，并通过所述隔离层形成压缩空腔；在所述压缩空腔受到一定程度的外力挤压时，两个所述薄膜开关电路的金属层接触连接。进一步地，所述隔离层为超软硅胶，所述基底为PET材料。与现有技术相比，本技术具有以下优势：1、本技术的薄膜开关中采用的原材料的生产无污染物，且成本相较导电银浆更低。2、本技术中薄膜开关的生产方式定制化成本低。附图说明附图1所示为本技术实施例所述的制备薄膜开关的装置。附图2所示为利用本技术的薄膜开关制备装置和方法制成的薄膜开关结构示意图。附图3所示为本技术另一种制备薄膜开关的装置。附图标记：1-金属层；2-基底；3-隔离层；4-丝网刮刀；5-低熔点金属合金；6-丝网；7-加热台；8-注入孔；9-真空压力孔；10-导热震动片；11-搅拌片；12-笔管；13-圆珠；A-金属材料盒。具体实施方式如图1所示，本技术的采用丝网印刷方式制备薄膜开关的方法，包括如下步骤：步骤(1)：将基底2放置在加热台7上进行操作；步骤(2)：将低熔点金属合金5用丝网刮刀4均匀涂抹在丝网6上；步骤(3)：所述低熔点金属合金5通过所述丝网6的狭缝粘附在所述基底2上，形成图形；步骤(4)：丝印完成后，所述加热台7停止加热，丝印在所述基底2上的所述低熔点金属合金5降温凝固，形成薄膜开关电路。上述低熔点合金5可在步骤(1)之前提前制备，通过将金属镓、铟、铋、锡、锑、锌、银、锌中的一种或几种放在一起进行加热熔融，六十分钟后，再对合金进行十五分钟磁搅拌，期间无需隔氧，得到所述低熔点金属合金5。通过上述步骤(4)制得薄膜开关电路之后，即可利用制得的薄膜开关电路制备薄膜开关，通过将两张镜像打印的所述薄膜开关电路采用隔离层3封胶后互相贴附，将贴附后的所述薄膜开关电路放进烘箱，加热导致隔离层3相互融合，即可形成所述薄膜开关。相应的，本技术还公开了采用上述制备方法制备薄膜开关的装置，该装置包括丝网刮刀4、丝网6、基底2和加热台7等组件；制备低熔点金属合金5位于所述刮刀4和所述丝网6之间进行进给，在所述刮刀4的作用下所述低熔点金属合金5通过所述丝网6的狭缝，粘附在位于所述丝网6下方的所述基底2上，所述基底2位于所述加热台7的上表面。进一步地，所述低熔点金属合金5为一种粘稠液体金属合金，具体为由金属镓、铟、铋、锡、锑、锌、银、锌中的一种或几种放在一起进行加热熔融后形成的低熔点合金，尤其可以为锡锌合金等120℃以下的金属及合金。进一步地，所述丝网6为光刻法获取的丝网，丝网大小为80目至120目中的任一种。利用上述装置制得的薄膜开关为三层结构，包括金属层1、基底2，及隔离层3，其中隔离层3为超软硅胶，所述基底2为PET材料。如图2所示为利用本技术的薄膜开关制备装置和方法制成的薄膜开关结构示意图。按下薄膜开关金属层1所在的部位，超软硅胶形成的隔离层3压缩，薄膜开关金属层1上下贴附，形成导通，产生开关的作用。图3公开了另一种制备薄膜开关的装置，该装置包括金属材料盒A，其顶部具备注入孔8和真空压力孔9，内部具备搅拌片11和导热震动片10，金属材料盒A腔体内可容纳低熔点金属合金；笔管12，位于所述金属材料盒A的下部，且其内腔与所述金属材料盒A相通；圆珠13，位于所述笔管12的下部开口处，并在此处上下移动；基底2和加热台7，所述基底2位于所述加热台7的上表面。利用上述装置，可以用来制备薄膜开关，具体步骤如下：步骤(1)：将所述低熔点金属合金置于所述金属材料盒A中，步骤(2)：通过所述真空压力孔9抽出气体以使所述金属材料盒A内形成负压；步骤(3)：所述圆珠13与所述基底2接触后缩回所述笔管12内，所述低熔点金属合金在自重和负压的综合作用下平缓溢出所述笔管12，打印沉积在所述基底2上；步骤(4)：所述基底2始终放置在所述加热台7上，所述加热台7的温度始终高于所述低熔点金属合金的熔点；步骤(5)：在打印完成后，所述加热台7停止加热，打印在所述基底2上的所述低熔点金属合金降温凝固，形成薄膜开关电路。在上述步骤(3)中，低熔点金属合金由于自身重力会自发溢出笔管12，而金属自重很大，自发溢出会导致溢出量过大，所以，当利用真空压力孔9抽取负压后,大气压力会抑制低熔点金属合金的重力从而形成一种力的平衡,在这种综合作用下，低熔点金属合金平缓溢出。加热台7的作用有以下两点：金属会在加热作用下处于熔融状况下自流平，导致打印后线路更加平整；打印完成后进行加热热塑会导致金属在基材上附着力更好，抗挠性更佳。在步骤(1)之前利用金属材料盒A制备所述低熔点金属合金，还包括如下步骤：步骤a.将原材料熔融后通过所述注入孔8依次注入所述金属材料盒A中，所述原材料为金属镓、铟、锡、铋、银、锌、锑中的一种或几种；步骤b.通过所述真空压力孔9将所述金属材料盒A抽成真空状态；步骤c.所述导热震动片10对所述金属材料盒A进行加热和震动，所述搅拌片11对所述原材料进行二十分钟的搅拌；步骤d.得到所述低熔点金属合金。进一步地，所述金属材料盒A固定在水平二维导轨上实现水平运动，用电磁铁吸附所述金属材料盒A实现垂直运动。进一步地，所述搅拌片11为磁体，在制备过程中持续旋转产生旋转的磁场，使得所述金属材料盒A中的所述低熔点金属合金不断切割磁感线，辅助搅拌；同时所述导热震动片10持续震动对所述金属材料盒A内的所述低熔点金属合金进行震荡搅拌。进一步地，所述水平二维导轨及所述电磁铁对所述金属材料盒A的运动驱动，以及所述真空压力孔9对所述金属材料盒A的抽负压，均通过外接程序进行操控。进一步地，所述方法可在任何含二维导轨的3D打印机上进行改装实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用丝网印刷方式的制备装置，其特征在于：包括丝网刮刀(4)、丝网(6)、基底(2)和加热台(7)；低熔点金属合金(5)位于所述刮刀(4)和所述丝网(6)之间进行进给，在所述刮刀(4)的作用下所述低熔点金属合金(5)通过所述丝网(6)的狭缝，粘附在位于所述丝网(6)下方的所述基底(2)上，所述基底(2)位于所述加热台(7)的上表面。

【技术特征摘要】
1.一种采用丝网印刷方式的制备装置，其特征在于：包括丝网刮刀(4)、丝网(6)、基底(2)和加热台(7)；低熔点金属合金(5)位于所述刮刀(4)和所述丝网(6)之间进行进给，在所述刮刀(4)的作用下所述低熔点金属合金(5)通过所述丝网(6)的狭缝，粘附在位于所述丝网(6)下方的所述基底(2)上，所述基底(2)位于所述加热台(7)的上表面。2.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于：所述低熔点金属合金(5)为一种粘稠液体金属合金。3.如权利要求1或2所述的制备装置，其特征在于：所述丝网(6)为光刻法获...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亿东，严启臻，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11