用于在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備、方法、具有該導(dǎo)電圖案的平坦絕緣基底和形 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種設(shè)備、方法、平坦絕緣基底和芯片組，包括至少一個模塊，所述至少一個模塊被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成預(yù)定圖案，使得導(dǎo)電粒子可以根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集。至少另一個模塊被構(gòu)造成將導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到平坦絕緣基底，其中，導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集。燒結(jié)模塊被構(gòu)造成熔化平坦絕緣基底上的導(dǎo)電粒子，其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行熔化以在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面。本發(fā)明的實施例涉及含纖維板上的可印刷或印刷電子設(shè)備。
【專利說明】用于在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備、方法、具有該導(dǎo)電圖案的平坦絕緣基底和形成在該平坦絕緣基底上的芯片組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備，此外，本發(fā)明涉及一種用于在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的方法。此外，本發(fā)明涉及一種包括如此形成的導(dǎo)電圖案的平坦絕緣基底。此外，本發(fā)明涉及一種如此形成在平坦絕緣基底上的芯片組。

【背景技術(shù)】
[0002]印刷電子設(shè)備，尤其是在柔性基底上的印刷電子設(shè)備用于電子元件和邏輯解決方案、一次性電子設(shè)備、甚至印刷顯示器的應(yīng)用。當(dāng)前，印刷電子設(shè)備應(yīng)用使用在傳統(tǒng)的電子元件制造中所熟悉的方法，例如，電鍍和絲網(wǎng)印刷。然而，這些方法慢，不能很好地適于多孔基底和/或織物形式的基底。此外，柔性和輪轉(zhuǎn)凹版印刷已經(jīng)用于印刷電子元件。上述已知方法的問題在于所述方法產(chǎn)生具有不連續(xù)的結(jié)構(gòu)(由于20個網(wǎng)點)、多孔結(jié)構(gòu)(具有液態(tài)物質(zhì))中的元件的溶劑蒸發(fā)和吸收。導(dǎo)電聚合物的主要問題在于導(dǎo)電率不足并影響環(huán)境，例如，氧化。
[0003]此外，已知幾種用于使用導(dǎo)電膏、凝膠和油墨印刷導(dǎo)電圖案的技術(shù)。然而，在印刷導(dǎo)電圖案的公知技術(shù)中有一些問題。由于液相物質(zhì)的復(fù)雜處理和印刷跡線相對較低的導(dǎo)電率和/或分辨率，因此不期望施加液相材料。除去初始包括在組分中的稀釋劑或助劑需要費時的步驟。
[0004]上述公知方法對可以在這些公知方法中使用的基底有一些限制。這些方法中由于所使用的非常高的溫度或削弱局部壓縮的基底而沒有一個能很好地適于紙、纖維板、板狀基底或類似物。另一方面，沉積掩模、蠟紙、或屏幕沒有理想的速度、過程不用戶化并且不靈活，因為所述沉積掩模、蠟紙、或屏幕使淀積過程具有不必要的復(fù)雜性并且限制可獲得的分辨率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是在平坦絕緣表面上相對有效并簡單地形成導(dǎo)電圖案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種設(shè)備，包括:
[0007]至少一個模塊，所述至少一個模塊被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成預(yù)定圖案，使得導(dǎo)電粒子可以根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集；
[0008]至少一個另外的模塊，所述至少一個另外的模塊被構(gòu)造成將導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到平坦絕緣基底，其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集；和
[0009]燒結(jié)模塊，所述燒結(jié)模塊被構(gòu)造成熔化平坦絕緣基底上的導(dǎo)電粒子，其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行熔化以在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種方法，包括以下步驟:
[0011]在平坦絕緣基底上形成預(yù)定圖案，使得導(dǎo)電粒子可根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集；
[0012]將導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到平坦絕緣基底，其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集；以及
[0013]將導(dǎo)電粒子燒結(jié)在平坦絕緣基底上，其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行熔化以在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種平坦絕緣基底，包括:.
[0015]預(yù)定圖案，所述預(yù)定圖案位于平坦絕緣基底上，使得導(dǎo)電粒子可以根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集；和
[0016]導(dǎo)電粒子，所述導(dǎo)電粒子被燒結(jié)在平坦絕緣基底上，其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行熔化以在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面，并且其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種芯片組，包括:
[0018]預(yù)定圖案，所述預(yù)定圖案位于所述平坦絕緣基底上，使得導(dǎo)電粒子可以根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集；和
[0019]導(dǎo)電粒子，所述導(dǎo)電粒子被燒結(jié)以在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面，其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案熔化以在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面，并且其中導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集。
[0020]本發(fā)明的各種進一步實施例允許相對準(zhǔn)確并且便利地在平坦絕緣表面上形成導(dǎo)電表面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]以下參照附圖僅以示例的方式說明本發(fā)明的進一步的各種實施例，其中:
[0022]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的總體視圖，其中，所述圖案被示出；
[0023]圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的橫截面視圖，其中導(dǎo)電粒子正在聚集在基底上并附著到基底上的耦合劑；
[0024]圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的橫截面視圖，其中，粒子在燒結(jié)之前已經(jīng)聯(lián)接到基底；
[0025]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的橫截面視圖，其中，電場用于轉(zhuǎn)移導(dǎo)電粒子；
[0026]圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的橫截面視圖，其中，耦合劑被轉(zhuǎn)移到基底；.
[0027]圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的橫截面視圖，其中，掩模和電壓源用于對基底產(chǎn)生預(yù)定電荷；
[0028]圖4c示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的橫截面視圖，其中，預(yù)定電荷將導(dǎo)電粒子吸引并聚集到基底；
[0029]圖4d示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的一部分的橫截面視圖，其中，導(dǎo)電粒子在燒結(jié)之前聯(lián)接到基底；
[0030]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成平坦絕緣基底的設(shè)備的橫截面視圖，其中，耦合劑根據(jù)預(yù)定圖案被涂覆到基底并且使用電輥；以及
[0031]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電圖案的設(shè)備的橫截面視圖，其中，電輥用于在基底上產(chǎn)生帶電圖案并因此將導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到基底。

【具體實施方式】
[0032]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的一部分的總體視圖，其中，圖案99被示出。本發(fā)明的各種實施例基于(微)粒子102 (在圖1中未示出)，所述粒子可以沉積和永久附著到各種基底101上，同時增加正在被沉積的圖案99的導(dǎo)電率。這可通過設(shè)備100的至少一個模塊來獲得，所述至少一個模塊被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成預(yù)定圖案99，使得導(dǎo)電粒子102可以根據(jù)預(yù)定圖案99進行聚集。此外，設(shè)備100的至少一個另外的模塊.被構(gòu)造成將導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到平坦絕緣基底101，其中，導(dǎo)電粒子102被布置成根據(jù)預(yù)定圖案進行聚集。此外，設(shè)備100的燒結(jié)模塊被構(gòu)造成熔化平坦絕緣基底101上的導(dǎo)電粒子102，其中，導(dǎo)電粒子102被布置成根據(jù)預(yù)定圖案99進行熔化以在平坦絕緣表面101上形成導(dǎo)電平面99'。基于所使用的沉積，不需要中間階段(如果采用以干燥形式或在用于沉積材料的干燥階段沉積的粒子(如果粒子沉積在液體懸浮液中))。
[0033]本發(fā)明的各種實施例尤其適于干燥狀態(tài)導(dǎo)電(包括半導(dǎo)電)粒子102，例如，粉末形成的微粒子。導(dǎo)電粒子102可以是金屬、聚合物、或所述金屬和聚合物的組合。產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的分辨率可以基于粉末材料的粒子尺寸，而在沉積和燒結(jié)過程中，材料的組分通常是重要的。
[0034]基底101可以是幾乎任意絕緣和平坦的薄片、織物、或纖維或纖維板或類似物。紙、板和高分子膜(塑料)已經(jīng)被認(rèn)為能很好地適于所述過程，但是也可以使用其它類似的非導(dǎo)電表面。紙或板可以是涂覆或不被涂覆、無木材或含木材。也可使用多層基底。其它可能的基底例如包括紡織品、非織造材料、電子工業(yè)的電路板、模制品、玻璃、結(jié)構(gòu)材料(例如，壁紙和未經(jīng)焙燒的地面涂料和燒制陶瓷)、(生物)聚合物基料和復(fù)合材料。所列基底中的每一個都有其自身的應(yīng)用領(lǐng)域和優(yōu)點。具體地，本發(fā)明的又一個實施例適于具有在300°C以下的落粒點或變形點，具體地在250°C以下，甚至在200°C以下，S卩，至少不能經(jīng)受高溫的各種紙和塑料級的基底。
[0035]圖2a示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的一部分的橫截面視圖，其中，導(dǎo)電粒子102正在被聚集在基底101上，并且附著到所述基底的耦合劑103。圖2a示出了被構(gòu)造成將導(dǎo)電粒子102轉(zhuǎn)移到平坦絕緣基底101的至少一個另外的模塊的實施例，其中，導(dǎo)電粒子102被布置成根據(jù)預(yù)定圖案99進行聚集。容器106包括導(dǎo)電粒子102。平坦絕緣基底101包括耦合劑103。在本發(fā)明的實施例中，耦合劑103可以是粘合劑或類似物。耦合劑103被定位成使得粒子可以附著到所述耦合劑。此外，耦合劑103在基底101上形成預(yù)定圖案99 (在圖2中未示出)。在圖2a的實施例中，基底101還包括電荷:負(fù)電荷105和正電荷104。
[0036]在又一個實施例中，電荷104、105通常均勻地(未示出)形成到基底101。在此又一個實施例中，電荷通過電磁場將粒子102吸引到基底101。在基底101上定位耦合劑103的位置處，耦合劑103將粒子102進一步附著到基底101。在其它沒有耦合劑103的位置處，粒子沒有附著到基底101。
[0037]在一個實施例中，電荷104、105根據(jù)預(yù)定圖案99形成到絕緣基底101。因此，電荷104、105通常根據(jù)預(yù)定圖案99被定位。此外，電荷104的位置與耦合劑103的位置相對應(yīng)。
[0038]如圖2a的箭頭所示，電荷104吸引導(dǎo)電粒子102。電磁場力將導(dǎo)電粒子102吸到耦合劑103。耦合劑103將導(dǎo)電粒子附著到基底101。即使在基底101在相對較高的速度下移動時也可以執(zhí)行附著。
[0039]圖2b示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99'的設(shè)備100的一部分的橫截面視圖，其中，導(dǎo)電粒子102在燒結(jié)之前已經(jīng)聯(lián)接到基底
101。在圖2b的實施例中，導(dǎo)電粒子102正在通過耦合劑103附著和聯(lián)接到基底101。在本實施例中的燒結(jié)過程包括燒結(jié)位于基底101的相對側(cè)的輥107和108。因此，在導(dǎo)電粒子102轉(zhuǎn)移在基底101的表面上之后，粒子102被燒結(jié)以形成連續(xù)、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)99'(在圖2b中未示出)。在溫度和壓力下，優(yōu)選地在分離或半分離燒結(jié)輥隙中發(fā)生燒結(jié)，例如圖2b中所示。分離的燒結(jié)輥隙包括兩個分開的輥107、108，而半分離燒結(jié)輥隙使用電極輥作為用于燒結(jié)輥的反向輥(未示出)。輥107、108中的一個或兩個都被加熱以獲得期望的燒結(jié)溫度?；谒x擇的溫度，還在燒結(jié)輥隙中產(chǎn)生足以發(fā)生燒結(jié)的壓力。可選地，代替在輥隙中進行燒結(jié)，可以使用帶或諸如鞋輥隙(shoe-nip)的長輥隙。在這些進一步的實施例中，輥隙長度可以是幾毫米，通常在2-500毫米之間，并且具有在10-20000kPa之間變化的壓力。用于加熱的結(jié)構(gòu)使用與上述輥隙系統(tǒng)相同的原理。在燒結(jié)中，形成期望的導(dǎo)電(包括半導(dǎo)電，其基于所使用的材料的特性)表面圖案99'。因此，最終的芯片組99'可以形成在基底101上。
[0040]燒結(jié)系統(tǒng).
[0041]在燒結(jié)過程中，導(dǎo)電粒子102被燒結(jié)在一起以形成連續(xù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)99'。燒結(jié)過程可以使用簡單的壓力和溫度(輥狀或板狀結(jié)構(gòu))。這用于超過所使用的導(dǎo)電材料的熔化和燒結(jié)溫度。可以加熱輥107、108中的任一個或兩個、燒結(jié)輥隙中的板或帶。加熱材料的表面材料應(yīng)該在沒有顯著變形的情況下能承受所使用的溫度(例如，50°C-250°C)。用于輥的可允許的表面材料例如是碳化鎢、硬鉻、PTFE蓋及其衍生物和具有防粘貼特性的陶瓷材料(低表面能)。燒結(jié)可以在與加熱輥108直接接觸的情況下發(fā)生，或者熱量可以通過基底材料(107)被傳遞。此外，可以加熱兩個接觸輥107、108以增加輥隙中的熱傳遞。為了提高導(dǎo)電粒子102與基底101的附著性，優(yōu)選的是加熱至少與基底101的不包括粒子形成圖案的表面接觸的輥107或板(第二輥)。與粉末接觸的輥108 (第一輥)甚至可以考慮在相當(dāng)?shù)偷臏囟认虏槐患訜岵⒗鋮s。
[0042]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的一部分的橫截面視圖，其中，電場用于轉(zhuǎn)移導(dǎo)電粒子102。平坦絕緣基底101包括耦合劑103，所述耦合劑優(yōu)選地位于基底101的面對導(dǎo)電粒子102的表面上。圖3的實施例包括電輥109。電輥109包括連接到電壓源的電極110。容納導(dǎo)電粒子102的容器106位于輥的相對側(cè)?；?01位于所述輥109與所述導(dǎo)電粒子102之間。當(dāng)輥109旋轉(zhuǎn)時電極110靠近基底101時，電磁場的力開始吸導(dǎo)電粒子102，使得導(dǎo)電粒子102'接觸并附著到耦合劑103，從而接觸并附著到基底101。電極110'遠(yuǎn)離導(dǎo)電粒子102，使得所述電極不會吸引導(dǎo)電粒子102、102,。在圖3的實施例中，可以根據(jù)電極110的位置和圖案在輥109的圓上形成預(yù)定圖案99。此外或者可選的，耦合劑103可以是預(yù)定圖案。因此，根據(jù)耦合劑103和電極110的組合或簡單地通過耦合劑103形成圖案。此外，輥109可以適于移動以在基底101上產(chǎn)生附著粒子102'的一定圖案99。更進一步，電極110可以通過控制電極110的電壓來引導(dǎo)以形成預(yù)定圖案99。
[0043]圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的一部分的橫截面視圖，其中，耦合劑103被轉(zhuǎn)移到基底101。圖4a示出了耦合劑103到基底101的轉(zhuǎn)移的兩種可選的方式?？招膱A筒(cannon) 111將耦合劑103注射或噴射到基底101的表面?？招膱A筒111可以被布置成根據(jù)預(yù)定圖案99或通常均勻地噴射耦合劑103?？蛇x地，耦合劑103可以通過輥112被轉(zhuǎn)移到基底101。輥112轉(zhuǎn)移來自容納耦合劑103的容器113的耦合劑?？梢钥刂戚?12移動，從而產(chǎn)生圖案99。此外，輥可以包括預(yù)定形狀或修飾，即，預(yù)定圖案，以在基底101上產(chǎn)生圖案99。
[0044]圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的一部分的橫截面視圖，其中，掩模115和電壓源以及漏極114、114'用于對基底101產(chǎn)生預(yù)定電荷104、105。在本實施例中使用掩模105以在基底101上形成具有電荷105的圖案99。基底101在電壓源114與114'之間轉(zhuǎn)移。因此，具有對基底101的一些位置產(chǎn)生電荷104、105的電壓。掩模115因此用于根據(jù)預(yù)定圖案99產(chǎn)生電荷104、105。
[0045]圖4c示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的一部分的橫截面視圖，其中，預(yù)定電荷104將導(dǎo)電粒子102吸引并聚集到基底101?；?01在容納導(dǎo)電粒子102的容器106旁邊移動。通常，基底101相對于容器106移動，使得基本上在基底101與容器106之間存在距離?；?01包括基于預(yù)定圖案99的電荷104。電荷104將導(dǎo)電粒子102吸引到基底101?；装ㄔ诿鎸?dǎo)電粒子102的一側(cè)的耦合劑103。因此，導(dǎo)電粒子102朝向電荷104聚集并通過耦合劑103附著到基底101。因此，導(dǎo)電粒子102根據(jù)預(yù)定圖案99附著到基底101。
[0046]圖4d示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的一部分的橫截面視圖，其中，導(dǎo)電粒子102在燒結(jié)之前聯(lián)接到基底101。在圖4d的實施例中，基底101包括大致均勻?qū)拥鸟詈蟿?03。導(dǎo)電粒子102已經(jīng)被轉(zhuǎn)移到基底101以形成預(yù)定圖案99。另外，圖4d的實施例類似于圖2b的實施例。
[0047]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的橫截面視圖，其中，耦合劑103根據(jù)預(yù)定圖案99被涂覆到基底101，并且使用電輥109'。在圖5的實施例中，基底101包括作為預(yù)定圖案99的耦合劑103。因此，耦合劑103已經(jīng)被涂覆到基底101以產(chǎn)生預(yù)定圖案99。基底101向前移動。輥109'旋轉(zhuǎn)。輥109包括電壓源+V。輥109"包括電壓漏極-V。因此，當(dāng)輥109'旋轉(zhuǎn)時，輥109'將來自容器106的導(dǎo)電粒子102聚集并吸引到輥109'的表面。當(dāng)輥109'旋轉(zhuǎn)并且基底101移動時，導(dǎo)電粒子102與耦合劑103接觸。導(dǎo)電粒子102附著到耦合劑103。因此，導(dǎo)電粒子102在基底101的表面上形成預(yù)定圖案99。沒有與耦合劑103接觸的那些導(dǎo)電粒子102沒有附著到基底101，但是任然保留在輥109'的表面上。
[0048]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、被構(gòu)造成在平坦絕緣基底101上形成導(dǎo)電圖案99的設(shè)備100的橫截面視圖，其中，電輥112、112'、112"用于在基底101上產(chǎn)生帶電圖案99、105并因此將導(dǎo)電粒子102附著到基底101。電輥112包括用于產(chǎn)生+Vcorona電壓的電壓源113。輥112還包括用于通過電荷105形成圖案99的掩模。電暈電壓可以具有兩個或更多個可選方式，例如，112' -Vaccel或電壓漏極112"。掩模被設(shè)計成根據(jù)掩模的預(yù)定圖案，電荷105因此產(chǎn)生在基底101上。因此，在圖6的實施例中，掩模和電荷105產(chǎn)生預(yù)定圖案99。圖6的實施例還包括電輥109'。在圖6的實施例中，基底101不包括耦合劑103?；?01向前移動，并且輥旋轉(zhuǎn)。輥1V可以包括地線。此外，具有用于產(chǎn)生電場的漏極-V。因此，當(dāng)輥109'旋轉(zhuǎn)時，輥109'將來自容器106的導(dǎo)電粒子102聚集并吸引到輥109'的表面。當(dāng)輥109'旋轉(zhuǎn)并且基底101移動時，導(dǎo)電粒子102與電荷105接觸。導(dǎo)電粒子102通過電荷105附著到基底101。因此，導(dǎo)電粒子102附著在基底101上。導(dǎo)電粒子102根據(jù)電荷105的圖案在基底101的表面上形成預(yù)定圖案99。沒有與電荷105接觸的那些導(dǎo)電粒子102沒有附著到基底101，而是留在輥109'的表面上。燒結(jié)部分包括諸如輻射器IR的加熱器115。此外，燒結(jié)部分還包括輥108和107。燒結(jié)過程通常可以類似于圖2b和4d的實施例進行操作。
[0049]導(dǎo)電粒子.
[0050]如上所述，本發(fā)明的一些實施例使用導(dǎo)電粒子102。導(dǎo)電粒子的非限制性示例是金屬微粒子。對于又一個實施例，應(yīng)用低熔點金屬和金屬合金。尤其是錫鉍合金被證明適于應(yīng)用。在此文中，低熔點金屬和合金包括具有熔點小于300°C，通常在50-250°C，具體地在100-200°C的材料。適當(dāng)?shù)慕饘倮绨ㄥa、鉍、銦、鋅、鎳、或類似物。對于又一個實施例，所述金屬還是適當(dāng)合金的優(yōu)選組分，因為其具有產(chǎn)生低熔點合金的能力。例如，不同比值的錫_秘、錫-秘-鋒、錫_秘-鋼或錫_秘-鋒-鋼已經(jīng)被證明在本發(fā)明的又一個實施例中是有利的。改變合金中這些金屬的比值可以顯著地改變合金的熔化特性。合金中的錫的比值在20-90wt-%，優(yōu)選地在30-70wt-%的含錫合金。15.6wt_%的錫、36.lwt_%的鉍和48.3wt-%的銦的組分產(chǎn)生低到59°C的熔點。因此，可以用于實際低溫應(yīng)用。
[0051]諸如金屬或金屬合金粒子的導(dǎo)電粒子的尺寸在5種非常高的分辨率應(yīng)用中可以在0.5 (或低)與100 μ m(甚至更高)，有時在Ιμπι與20μπι之間。粒子可以包括基本上100%的金屬。即，沒有助劑需要包括在粒子中、混合在粉末中或預(yù)先應(yīng)用在基底上以執(zhí)行進一步的實施例。
[0052]其它材料.
[0053]在又一個實施例中，例如聚苯胺(PANI)、聚(3，4-已撐二氧噻吩)(PEDOT)的導(dǎo)電聚合物可以在沉積中用作導(dǎo)電粒子，然而導(dǎo)電聚合物的不熔性質(zhì)使得對材料燒結(jié)產(chǎn)生問題。基本上，具有本征導(dǎo)電率的聚合物不會熔化或溶于任意普通的溶劑中。然而，導(dǎo)電聚合物在200°C以上惡化，從而能夠使導(dǎo)電聚合物與諸如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸乙酯(EMA)三元乙丙橡膠(EPDM)等的各種合成聚合物混合。這些合成材料仍然具有半導(dǎo)體級的導(dǎo)電率。
[0054]粒子容器.
[0055]本發(fā)明的一些實施例使用粒子容器106。粒子容器的示例可以是粉末容器或類似物。容器106的殼體可以與絕緣結(jié)構(gòu)、粒子或表面接觸，通過所述結(jié)構(gòu)、粒子或表面其獲得電荷。這之后，所述粒子容器例如通過電場在轉(zhuǎn)移輥表面上被轉(zhuǎn)移。通常，需要一定的閾電壓以使電荷均勻地分布到粒子載體中的粒子。閾電壓的水平取決于粒子的類型。在一些示例中，錫-鉍合金通常具有大約200V的電壓。.
[0056]在又一個實施例中，在容器106中，應(yīng)用流化作用以產(chǎn)生均一分散。這確保粒子到轉(zhuǎn)移輥的進一步轉(zhuǎn)移和沉積。可以利用空氣、機械振動和通過使用排斥靜電力(利用導(dǎo)電粒子)進行流化作用。
[0057]輥.
[0058]本發(fā)明的一些實施例使用諸如由附圖標(biāo)記109、112表示的各種輥。轉(zhuǎn)移輥可以是電無源的。轉(zhuǎn)移輥可以包括電極，所述電極的電勢與沉積在轉(zhuǎn)移輥的表面上的粒子的不同。還可以利用輥、帶或類似物中的不同表面電荷產(chǎn)生這種電勢差。對這些電極在容器與轉(zhuǎn)移輥之間產(chǎn)生電場。當(dāng)電場形成在容器(和所述容器中的導(dǎo)電粒子)與轉(zhuǎn)移輥之間時，帶電粒子由于施加到轉(zhuǎn)移輥的表面的電場而進行轉(zhuǎn)移。
[0059]電極輥
[0060]本發(fā)明的一些實施例使用正在通電的輥109、112。電極的最簡單形式包括金屬輥，所述金屬輥與其它系統(tǒng)部件絕緣并且其電勢與帶電粒子相反。目的是在轉(zhuǎn)移輥(以及在其表面上的粒子)與電極輥之間產(chǎn)生電場，用于能夠使粒子102轉(zhuǎn)移到基底101的表面。除此之外，在粒子轉(zhuǎn)移中，電暈充電可以用于在帶電粒子與基底之間產(chǎn)生電勢差?；椎南鄬?cè)可以被來自電暈充電的離子充電，而基底的另一側(cè)與帶電粒子接觸或靠近帶電粒子并因此發(fā)生粒子轉(zhuǎn)移。
[0061]分離系統(tǒng).
[0062]在粒子102已經(jīng)轉(zhuǎn)移到基底101表面之后，可能需要從輥分離基底101和粒子
102?；诨?01的介電特性(體積和表面電阻率)，這些粒子具有保持靜電力朝向電極輥109的趨勢。這是由粒子102與輥109之間的電勢差產(chǎn)生的。為了減少粒子與電極輥109之間的靜電力，可以進行幾個動作。第一，具有基于纖維材料的織物(紙和板)的含水量可以增加以能夠使電荷從粒子轉(zhuǎn)移到具有基于纖維的織物和高分子膜或類似物。第二，當(dāng)前可選的離子發(fā)生器可以用于中和粒子的電荷。第三，電勢差可以被布置成保持穩(wěn)定直到粒子的電荷減少(例如，通過允許織物與電極輥接觸持續(xù)更長時間)。第四，粒子可以燒結(jié)同時仍然與電極接觸。當(dāng)紙或板用作基底并且利用與濕氣相關(guān)的分離時，處理環(huán)境的相對濕度優(yōu)選地大約在20-90%，通常在30-60%。此相對濕度例如表示紙含濕量在2-20° /0之間。這為帶電粒子提供用于分離的適當(dāng)?shù)碾姾伤p時間。
[0063]衍生和保護范圍.
[0064]雖然以上說明包括許多細(xì)節(jié)，但是這些被提供僅僅用于說明本發(fā)明并且將不會被解釋為對本發(fā)明的保護范圍的限制。應(yīng)該注意在單個或多個實施例中可以以各種方式合并多個細(xì)節(jié)。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員要認(rèn)識的是在不背離本發(fā)明的精神和保護范圍的情況下可以對本發(fā)明的設(shè)備和過程做各種修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，包括: 至少一個模塊，所述至少一個模塊被構(gòu)造成在平坦絕緣基底上形成預(yù)定圖案，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子能夠根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集，其中所述平坦絕緣基底適于在.3000C以下的落粒點或變形點，而在所述溫度下沒有顯著的落粒或變形，并且，所述平坦絕緣基底包括耦合劑，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子配置成附著到所述平坦絕緣基底上； 至少一個另外的模塊，所述至少一個另外的模塊被構(gòu)造成將所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到所述平坦絕緣基底，其中，所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集；和 燒結(jié)模塊，所述燒結(jié)模塊被構(gòu)造成至少部分地熔化所述平坦絕緣基底上的至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子，其中，所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子的金屬被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案至少部分地進行熔化以在所述平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述平坦絕緣基底包括諸如纖維質(zhì)基料的纖維基廣品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述纖維基產(chǎn)品包括紙或板或聚合物膜。.
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述平坦絕緣表面上的導(dǎo)電平面包括電路的一部分、電路、或芯片組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個模塊包括涂覆模塊，所述涂覆模塊被構(gòu)造成將所述耦合劑涂覆在所述平坦絕緣基底上，使得所述耦合劑形成所述預(yù)定圖案，所述導(dǎo)電粒子能夠根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述涂覆模塊包括空心圓筒。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述涂覆模塊包括輥和容器，其中，所述輥被構(gòu)造成將來自所述容器的耦合劑轉(zhuǎn)移到所述基底。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的設(shè)備，其中，所述耦合劑包括粘合劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述耦合劑包括用于產(chǎn)生吸引所述導(dǎo)電粒子的電場力的電荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述至少一個模塊包括電輥，所述電輥被構(gòu)造成根據(jù)所述預(yù)定圖案在所述基底的表面上形成電荷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述至少一個另外的模塊包括另一個電輥，所述另一個電輥被構(gòu)造成將來自容器的所述導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到所述基底，使得所述導(dǎo)電粒子通過電磁場力附著到所述另一個電輥，轉(zhuǎn)移到所述基底，并且通過位于所述基底的表面上的電荷附著到所述基底。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個另外的模塊包括容器，所述容器用于導(dǎo)電粒子，使得所述導(dǎo)電粒子能夠根據(jù)所述預(yù)定圖案被轉(zhuǎn)移到所述基底的表面。.
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述基底的表面上的電荷將所述導(dǎo)電粒子吸引到所述表面，并且粘合劑根據(jù)所述預(yù)定圖案將所述導(dǎo)電粒子附著到所述表面，其中，所述粘合劑和所述電荷都根據(jù)所述預(yù)定圖案定位。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述至少一個另外的模塊還包括電輥，所述電輥被構(gòu)造成將來自所述容器的導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到所述基底，使得所述導(dǎo)電粒子通過電磁場力附著到所述電輥，轉(zhuǎn)移到所述基底，并通過位于所述基底的表面上的粘合劑附著到所述基
。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述至少一個另外的模塊還包括用于根據(jù)所述預(yù)定圖案在所述基底上產(chǎn)生電荷的掩模、電壓源和電壓漏極，其中，在所述基底的表面上的電荷將所述導(dǎo)電粒子吸引到所述表面，并且粘合劑根據(jù)所述預(yù)定圖案將所述導(dǎo)電粒子附著到所述表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述粘合劑均勻地分布在所述基底上，使得所述電荷根據(jù)所述預(yù)定圖案吸引所述導(dǎo)電粒子，并且粘合劑將所述導(dǎo)電粒子附著到所述基
。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述燒結(jié)模塊包括兩個輥，其中，所述兩個輥中的至少一個輥被加熱。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述燒結(jié)模塊還包括鼓風(fēng)加熱器。.
19.一種方法，包括以下步驟: 在平坦絕緣基底上形成預(yù)定圖案，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子能夠根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集，其中所述平坦絕緣基底適于在300°C以下的落粒點或變形點，而在所述溫度下沒有顯著的落?；蜃冃危⑶?，所述平坦絕緣基底包括耦合劑，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子配置成附著到所述平坦絕緣基底上； 將所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子轉(zhuǎn)移到所述平坦絕緣基底，其中，所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集；以及 至少部分地熔化所述平坦絕緣基底上的至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子，其中，所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子的金屬被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案至少部分地進行熔化，以在所述平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面。
20.一種平坦絕緣基底，包括: 預(yù)定圖案，所述預(yù)定圖案位于所述平坦絕緣基底上，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子能夠根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集，其中所述平坦絕緣基底適于在300°C以下的落粒點或變形點，而在所述溫度下沒有顯著的落?；蜃冃?，并且，所述平坦絕緣基底包括耦合劑，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子配置成附著到所述平坦絕緣基底上；和 所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被熔化在所述平坦絕緣基底上，其中，所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案至少部分地熔化以在所述平坦絕緣基底上形成導(dǎo)電平面，并且其中所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集。
21.一種芯片組，包括: 預(yù)定圖案，所述預(yù)定圖案位于所述平坦絕緣基底上，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子能夠根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集，其中所述平坦絕緣基底適于在300°C以下的落粒點或變形點，而在所述溫度下沒有顯著的落?；蜃冃危⑶?，所述平坦絕緣基底包括耦合劑，使得至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子配置成附著到所述平坦絕緣基底上；和 所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被熔化在所述平坦絕緣基底上，其中，所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案至少部分地熔化，以在所述平坦絕緣基底上形成所述導(dǎo)電平面，并且其中所述至少部分金屬性的導(dǎo)電粒子被布置成根據(jù)所述預(yù)定圖案進行聚集。
【文檔編號】B41M3/00GK104228324SQ201410265029
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2008年5月9日
【發(fā)明者】尤哈·麥加拉, 派翠·瑟維奧 申請人:斯塔諾阿埃索澳吉有限公司