一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，包括以下步骤：1)涂覆：在基材表面涂覆光刻胶并烘干，再涂覆催化剂涂料并进行热风固化，形成光刻胶层和催化剂涂覆层；2)曝光：利用光罩对基材进行曝光，光刻胶层上的曝光区域形成交联图案；3)蚀刻：通过蚀刻液，对光刻胶层上未曝光区域进行蚀刻，形成高分辨率图案；4)镀敷。本发明专利技术通过在基材上涂覆光刻胶层和催化剂涂覆层，光罩对部分光刻胶进行固化，并刻蚀处理未曝光的部分，形成图案，在图案表面镀敷导电材料，实现图案的高分辨率和导电性，无需利用丝网模具、模型辊轮等进行转印，所需设备简单，成品率高，适合广泛推广与使用。

【技术实现步骤摘要】
一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法
本专利技术涉及电子
，具体是一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法。
技术介绍
印刷分辨率是以印刷作为技术手段，在承印材料上能够正确复制得到的最细线条和网点尺寸的能力，是衡量印刷产品布线质量的一项重要指标，高分辨和高导电是布线的永恒追求，制造高分辨率导电图案的方法一般是利用带有铜或银导电浆料的厚膜进行丝网印刷，产生的线条既宽且高，无法应用于较薄、较窄的零件，而光刻和蚀刻虽可应用于较薄且较窄的零件，但可能无法实现高分辨率图案在某些情况下的印刷，如在电子装置上印刷高分辨率导电图案、在相关应用中使用的较小、较高分辨率的图案等，现有的技术中还有利用网纹辊、柔性印刷辊等滚轮进行转印来制造导电图案，但当图案发生改变时，需要更换整个模具。因此，我们提出一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，包括以下步骤：1)涂覆：在基材表面涂覆光刻胶并烘干，再涂覆催化剂涂料并进行热风固化，形成光刻胶层和催化剂涂覆层；2)曝光：利用光罩对基材进行曝光，光刻胶层上的曝光区域形成交联图案；3)蚀刻：通过蚀刻液，对光刻胶层上未曝光区域进行蚀刻，形成高分辨率图案；4)镀敷：对高分辨率图案进行镀敷，形成镀层，高分辨率导电图案形成。作为本专利技术的一种优选实施方式，包括以下步骤：1)涂覆：取柔性无图案化的基材，在其上表面涂布光刻胶，烘干后形成光刻胶层；采用微型凹版涂布的方式在涂布有光刻胶的基材表面涂覆催化剂涂料，然后利用热风将催化剂涂料固化，形成催化剂涂覆层，制备得到基材A；2)曝光：取步骤1)中得到的基材A置于光罩内，近紫外光从光罩中发出，作用于基材A的上表面，制备得到基材B；3)蚀刻：取步骤2)中得到的基材B置于蚀刻液中处理1～2min，取清洗液对刻蚀处理后的基材B进行冲洗，冲洗时间为30～240s，再使用清水冲洗30～240s，制备得到基材C；4)镀敷：取步骤3)中得到的基材C，利用镀敷液对基材C上的高分辨率图案进行镀敷，镀敷时间为1～6min，镀敷液温度为28～45℃，基材C的图案上形成镀层，制备得到成品。在上述技术方案中，步骤1)中基材向外依次设置有光刻胶层和催化剂涂覆层，微型凹版涂布的方式使得涂布用量精准，涂覆层表面平整、厚度精准，无胶印、褶皱等缺陷，为后续高分辨率导电图案的形成提供基础，图案的形成无需丝网模具或者模型辊轮进行转印，只需使用普通的涂布辊，图案发生改变时，无需更换整个模具，节省模具成本；步骤2)中进行曝光处理，光刻胶层的受光区域发生高分子物理交联，光刻胶层的未受光区域为普通固化，受到近紫外光作用并产生交联固化的区域即为所需图案，光罩与基材无接触，不会造成二者的损坏，形成的图案更加清晰，提高成品率；步骤3)经过蚀刻液的处理，普通固化区域被去除，形成高分辨率图案，无需将图案进行转印，其固化线路边缘整齐、线条陡直、尺寸准确，精度较高；步骤4)对图案进行镀敷，催化剂涂覆层发生反应，开始镀敷导电材料，形成高分辨率导电图案，其镀层致密、厚度均匀、导电性能优越，色散力高、无边缘效应，保持图案的高分辨率；光刻胶直接与基材接触，镀层位于光刻胶层外，后续无需对光刻胶再进行去胶处理，免去了去胶过程中对镀层的伤害，同时降低高分辨率导电图案的制备难度。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤1)中的基材包括聚对苯二甲酸乙二酯膜、金属、纸和玻璃中的一种或多种，优选为聚对苯二甲酸乙二酯膜。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤1)中的催化剂涂覆层包括以下重量组分：69.5～90％纯水、2～6％醋酸钯、5～15％溶剂、3～9％分散剂、0～0.5％表面活性剂。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述溶剂为乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯中的一种或多种，所述分散剂为超分散剂Solsperse20000、Solsperse26000、Solsperse32500、Solsperse40000、Solsperse46000中的一种或多种，所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。在上述技术方案中，催化剂涂覆层中催化剂均匀分散于涂覆材料中，催化剂涂覆层表面生成镀层的反应速度一致，导电材料能够在催化剂涂覆层镀敷均匀，形成镀层致密且厚度均匀的镀层，使得图案的导电性能优越。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤1)中催化剂涂覆层的涂覆层厚度为50～1500nm，所述步骤1)中的热风固化温度60～90℃。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤1)中催化剂涂覆层，当其涂覆层厚度为500～1500nm时，热风固化温度为60～90℃，当其涂覆层厚度为50～100nm时，热风固化温度60～70℃作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤2)中近紫外光的波长为200～400nm，曝光能力为80～90mj/cm2，光罩线路宽度1～5um。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤3)中的蚀刻液为乙二醇胺、二甘醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚中的一种或多种，所述步骤3)中的清洗液为吲哚丙酸、碳酸钠、烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠水溶液中的一种或多种。在上述技术方案中，刻蚀液能够溶解光刻胶，紫外线固化前后的光刻胶在刻蚀液中的溶解度不同，因此未经紫外线固化的光刻胶能够溶解于刻蚀液中，其上的催化剂涂覆层随之去除，提高图案边缘精度，经紫外线固化后的光刻胶留存，其上的催化剂涂覆层随之形成所需图案，清洗液具有良好的去污能力，提高清洗液的清洁效果。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤4)中的镀敷液包括：硫酸铜溶液、络合剂、pH调节剂、还原剂、稳定剂、光亮剂、整平剂、润湿剂、促进剂、纯水。在上述技术方案中，利用硫酸铜作为化学镀铜的主盐，并利用络合剂和稳定剂提高了镀敷速度和镀敷液的稳定性，利用还原剂提高镀敷速度和镀敷液中铜的沉积速度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术的通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，通过在基材上涂覆光刻胶层和催化剂涂覆层，可利用光罩对部分光刻胶进行紫外线固化，并刻蚀处理未进行紫外线固化的部分，实现图案的高分辨率，在高分辨率图案表面镀敷导电材料，实现高分辨率图案的导电性，无需利用丝网模具、模型辊轮等进行转印，所需设备简单，节省成本，光罩与基材之间无接触，提高了所形成图案的清晰度，从而提高成品率。2.本专利技术的通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，通过基材-光刻胶层-催化剂涂覆层的设置，光刻胶直接与基材接触，镀层位于光刻胶层外，无需对光刻胶进行去胶处理，免去了去胶过程中对镀层的伤害，同时降低高分辨率导电图案的制备难度。具体实施方式下面将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)涂覆：在基材表面涂覆光刻胶并烘干，再涂覆催化剂涂料并进行热风固化，形成光刻胶层和催化剂涂覆层；/n2)曝光：利用光罩对基材进行曝光，光刻胶层上的曝光区域形成交联图案；/n3)蚀刻：通过蚀刻液，对光刻胶层上未曝光区域进行蚀刻，形成高分辨率图案；/n4)镀敷：对高分辨率图案进行镀敷，形成镀层，高分辨率导电图案形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)涂覆：在基材表面涂覆光刻胶并烘干，再涂覆催化剂涂料并进行热风固化，形成光刻胶层和催化剂涂覆层；
2)曝光：利用光罩对基材进行曝光，光刻胶层上的曝光区域形成交联图案；
3)蚀刻：通过蚀刻液，对光刻胶层上未曝光区域进行蚀刻，形成高分辨率图案；
4)镀敷：对高分辨率图案进行镀敷，形成镀层，高分辨率导电图案形成。


2.根据权利要求1所述的一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)涂覆：
取柔性无图案化的基材，在其上表面涂布光刻胶，烘干后形成光刻胶层；
采用微型凹版涂布的方式在涂布有光刻胶的基材表面涂覆催化剂涂料，然后利用热风将催化剂涂料固化，形成催化剂涂覆层，制备得到基材A；
2)曝光：
取步骤1)中得到的基材A置于光罩内，近紫外光从光罩中发出，作用于基材A的上表面，制备得到基材B；
3)蚀刻：
取步骤2)中得到的基材B置于蚀刻液中处理1～2min，取清洗液对刻蚀处理后的基材B进行冲洗，冲洗时间为30～240s，再使用清水冲洗30～240s，制备得到基材C；
4)镀敷：
取步骤3)中得到的基材C，利用镀敷液对基材C上的高分辨率图案进行镀敷，镀敷时间为1～6min，镀敷液温度为28～45℃，基材C的图案上形成镀层，制备得到成品。


3.根据权利要求1所述的一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，其特征在于：所述步骤1)中的基材包括聚对苯二甲酸乙二酯膜、金属、纸和玻璃中的一种或多种，优选为聚对苯二甲酸乙二酯膜。


4.根据权利要求1所述的一种通过辊涂和光罩结合制作高分辨率导电图案的方法，其特征在于：所述步骤1)中的催化剂涂料包括以下重量组分：69.5～90％纯水、2～6％醋酸钯、5～15％溶剂、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢才兴，丁力，邱昭飞，
申请(专利权)人：江苏软讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32