一種基于3d打印技術的曲面薄膜電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及薄膜電路制作領域，具體涉及一種基于3D打印技術的曲面薄膜電路的制作方法。
【背景技術】
[0002]薄膜電路是將整個電路的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件以及它們之間的互連引線，全部用厚度在微米級以下的金屬、半導體、金屬氧化物、多種金屬混合相、合金或絕緣介質薄膜，并通過真空蒸發、濺射和電鍍等工藝制成的集成電路。而目前，薄膜電路在工藝制作上均處于平面上，即只能開發和制作出平面薄膜電路；列如，在公告號為:CN103579107A的中國專利《一種基于掩膜電鍍的薄膜電路劃切方法》中，其制作出平面薄膜電路制作方法還停留于雕刻式的劃切工藝方法，其只能應用于平面薄膜電路；曲面薄膜電路的制作方法要想能真正意義上的實現、且能低成本的批量生產是需要研究的一個問題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種能真正意義上實現、且能低成本的批量生產的一種。
[0004]為實現上述目的，本發明的具體方案如下:一種基于3D打印技術的曲面薄膜電路的制作方法，包括如下步驟:
a、設置基體金屬膜，在曲面結構件上設置基體金屬膜；
b、涂光刻膠，在a步驟中得到的金屬膜上旋涂光刻膠；
c、使用3D打印機打印出帶有電路微結構的掩膜板；
d、曝光，將掩膜板置于涂設光刻膠的曲面結構件上進行曝光處理，并得到曝光后的曲面結構件；
e、顯影，將d步驟中得到的曲面結構件置于顯影劑中顯影，并得到顯影后的曲面結構件；
f、腐蝕，取下掩膜板后使用腐蝕劑腐蝕e步驟中得到的曲面結構件。
[0005]其中，所述步驟a中的鍍基體金屬膜的方式為通過磁控濺射方式在曲面結構件形成基體金屬膜。
[0006]其中，在步驟a中，通過磁控濺射方式在曲面結構件形成基體金屬膜后，用水電鍍的方式進行二次鍍金屬膜，在基體金屬膜上形成二次金屬膜。
[0007]其中，在a步驟之前還包括:對曲面結構件進行清洗處理和干燥處理。
[0008]其中，對曲面結構件進行清洗的步驟包括:
(1)超聲波清洗；
(2)乙醇超聲清洗；
(3)丙酮清洗;
(4)鹽酸溶液清洗； 其中，通過磁控濺射方式在曲面結構件形成基體金屬膜的均勻性在10%以內。
[0009]其中，在b步驟中在基體金屬膜上旋涂光刻膠后，光刻膠厚度為8um-12um;
其中，超聲波清洗時間不超過5分鐘；乙醇超聲清洗的時間不超過5分鐘;丙酮清洗的時間不超過5分鐘;鹽酸溶液清洗步驟的鹽酸溶液濃度為10%。
[0010]其中，在f步驟完成之后，重復a~f步驟，制作多層薄膜電路結構。
[0011]本發明的有益效果為:
1、能真正意義上實現:利用上述方法，將3D打印機打印出的曲面掩膜板附于曲面結構件上，再進行普通顯影、曝光、腐蝕等工藝，使曲面薄膜電路能真正意義上的實現，值得注意的是，目前3D打印機無法真正意義上將金屬材質材料直接打印至基體介質形成薄膜電路。
[0012]2、成本低、可批量生產:由于3D打印技術日趨成熟且打印速度日趨提高，而且該工藝方法后續采用顯影、曝光、腐蝕等工藝，使曲面薄膜電路的制作成本可控又可以批量生產。
[0013]3、精度高:利用3D打印機的高精度，實現曲面掩膜板和曲面金屬構件的嚴密貼合，
其精度高。
[0014]4、實現的曲面薄膜電路可以是任意曲面形狀:得益于3D打印技術和薄膜電路制作的結合，能更有效實現薄膜電路的任意曲面形狀的制作。
[0015]5、可根據實際需要制作曲面掩膜板:曲面薄膜電路可以應用在天線或雷達窗，例如用在車載導航雷達系統；曲面薄膜電路可依據車輛的外形等結構件進行共形設計，使其工作頻段可調控，可寬角度工作的特性。
[0016]6、應用前景廣:例如車載導航雷達系統、飛機航電系統和整流罩集成、未來4G、5G基站天線、地面雷達站的低幅面、小型化集成設計等領域。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，并不是把本發明的實施范圍局限于此。
[0018]實施例1。
[0019]本實施例所述的一種基于3D打印技術的曲面薄膜電路的制作方法，包括如下步驟:
a、設置基體金屬膜，在曲面結構件上設置基體金屬膜;具體的可以通過薄膜淀積工藝在基板上淀積出薄膜淀積層，淀積工藝中采用的薄膜淀積方式包括濺射、蒸發和化學氣相沉積。本實施例中，為了取得較好的均勻性，采用磁控濺射方式進行鍍膜。
[0020]b、涂光刻膠，在a步驟中得到的金屬膜上旋涂光刻膠；
c、使用3D打印機打印出帶有電路微結構的掩膜板;可以根據實際需要制作出曲面掩膜板。
[0021]d、曝光，將掩膜板置于涂設光刻膠的曲面結構件上進行曝光處理，并得到曝光后的曲面結構件；
e、顯影，將d步驟中得到的曲面結構件置于顯影劑中顯影，并得到顯影后的曲面結構件；
f、腐蝕，取下掩膜板后使用腐蝕劑腐蝕e步驟中得到的曲面結構件。
[0022]本實施例所述的一種基于3D打印技術的曲面薄膜電路的制作方法，所述步驟a中的鍍基體金屬膜的方式為通過磁控濺射方式在曲面結構件形成基體金屬膜；
本實施例所述的一種基于3D打印技術的曲面薄膜電路的制作方法，在步驟a中，通過磁控濺射方式在曲面結構件形成基體金屬膜后，用水電鍍的方式進行二次鍍金屬膜，在基體金屬膜上形成二次金屬膜。由于，通過磁控派射方式在曲面結構件形成基體金屬膜的厚度為lum左右，比較薄，達不到導電率的要求，而難以控制良品率，因此在通過磁控濺射方式在曲面結構件形成基體金屬膜后，繼續用水電鍍的方式進行二次鍍金屬膜，在基體金屬膜上形成二次金屬膜，使得整體金屬膜的厚度達到10um以上，從而克服了達不到導電率的要求，增加了良品率;而采用這一方式的原因在于，在實踐方式當中，如果直接在曲面結構上進行水電鍍是難以實現的，因為曲面結構往往是陶瓷等介質，其粘合性差，通過水電鍍的方式難以直接鍍膜，因此本發明采用先磁控濺射鍍上基體金屬膜，再在基體金屬膜上二次鍍金屬膜，從而達到了非常高的良品率，大大降低了低導電率產品的出現。
[0023 ]本實施例所述的