噴墨打印制作導電線路的幾種技術路徑

噴墨打印制作導電線路的幾種技術路徑

善仁新材總結出噴墨打印制作導電線路的幾種技術路徑供各位參考：

01打印銀電路

目前適合噴墨打印的成熟材料體系是基于金屬銀的導電墨水，銀墨水有以下幾種選擇：

1、較推薦的是使用銀前驅體的墨水。優點：純溶液形態，堵頭風險很低，可以極大的提高噴頭的使用壽命。存在的問題有：a、打印的單層電路厚度較薄（100nm左右），電阻偏大，方阻在1Ω/□左右。雖然可以通過多層打印來降低電阻，但多層打印會導致線寬變寬；b、打印完成后，需要高溫燒結還原，大約120℃左右。

2、其次是銀納米顆粒墨水。銀納米顆粒墨水的優勢：固含量較高，打印電阻較低。但存在的問題是：a、即便是墨水分散較好，銀納米顆粒粒徑均勻，長時間使用也會存在顆粒沉降或團聚的現象，從而增加造成堵頭的概率。b、銀納米顆粒分散液的成本較高，燒結溫度大約100℃左右。

3、還有一種是免燒結的銀納米顆粒墨水。優勢：無需退火處理，打印完成以后就可以導電。存在的問題是：a、需要配合特殊基底才能實現免燒結的效果；b、特殊基底上溶液型墨水中主體成分會隨著溶劑一起滲透到基底內部，因此不合適做多層器件。

02打印銅線路

銅線路的電阻更低，成本也低，而且性能穩定，適合焊接，是現在FPC較常用的導電材料。但噴墨打印銅墨水存在一個繞不開的問題，銅納米顆粒容易氧化，在制備銅墨水時需要做包裹保護。即便如此，銅墨水在打印完成后必須快速燒結才能避免氧化，一般都借助昂貴的光子燒結設備來完成快速燒結過程。除了直接打印銅墨水來制作導電線路以外，用另外的方法也可以實現銅線路的噴墨打印制備，方法主要有兩種：

1、在PI-Cu膜上打印圖案化的阻蝕層，然后再經過簡單蝕刻和去膠就可以實現銅線路的快速制備，和商用FPC的性能無大的差別，可以焊接芯片和元器件。

2、加成法，先在基底上打印圖案化的催化劑，然后在通過化學方法在催化劑區域沉積銅，得到銅線路，加成法得到的銅線路的表面粗糙度和致密性以及附著力方面會略差。

03打印導電聚合物或一維/二維材料

這類材料導電性較差，且普遍存在分散不均勻，堵塞噴頭概率極大，不推薦。

04液態金屬電路

液態金屬的導電性較好，也可以制備可拉伸電路，但較適合的制備方法是直寫工藝。如果要使用噴墨打印工藝的話，需要將液態金屬造粒和包裹，打印完成后需要通過物理或化學方法去掉表面的氧化層和包裹層實現導通，該方法難度較大，效果一般，不做推薦。