[发明专利]一种可控的可拉伸双螺旋微导线的加工方法及其装置

说明书

本发明公开了一种可控的可拉伸双螺旋微导线的加工方法及其装置，包括共轴喷嘴、微导线生成腔和分隔板，所述分隔板将所述微导线生成腔从上至下分隔为微流腔、紫外光固化腔和螺旋加工腔，所述分隔板开设有通孔；所述共轴喷嘴有两个均设置在所述微流腔内，所述共轴喷嘴的出口与通孔位置相对应，使所述共轴喷嘴喷出的微导线依次经过紫外光固化腔和螺旋加工腔；通过模仿植物卷须的生长过程，加工出具有良好可拉伸性的双螺微导线，以解决现有双螺旋微天线加工装置加工效率低、成本高，结构复杂，操作困难的问题。

技术领域

本发明涉及微电子制造技术领域，特别是一种可控的可拉伸双螺旋微导线的加工方法及其装置。

背景技术

双螺旋结构是大自然在亿万年的进化中所形成的巧妙结构，小到生物基因的载体DNA的双螺旋、人体肌腱组织的蛋白质纤维束、植物的卷须，大到电话线、重型机械的弹簧、大跨度桥梁的绳索等，螺旋结构尤其是多级螺旋结构，在众多应用中体现出线性结构无可比拟的高韧性、可拉伸等优点，具有广阔的实际应用前景。

现有专利中，如美国专利US7337012B2通过利用液体或者膏体形式的导电材料挤压填充进预先加工好的沉底中的微流道制造出可拉伸聚合物，这是一种常用的制造特殊形状导线的加工方法，但是因为高精度的微流道衬底加工难度大、导线形状的调整与改变需要依赖于注塑模板的重造而造成加工成本较高，其使用的液体或膏体远大于铜线的电阻率(3倍～10倍)，应用前景相对较小；

在现有文献中，如国外文献(Screen Printing of Multilayered HybridPrinted Circuit Boards on Different Substrates.IEEE Transactions onComponents,Packaging and Manufacturing Technology,2015.5(3):p.415-421.)报道了通过在柔性基材上丝网印刷银金属油墨和UV丙烯酸基油墨制造多层混合印刷电路板的过程，该器件在实际应用中具有可弯曲的特点，但是几乎不能拉伸，难以应用在具有拉伸需求的器件上。

综上所述，亟需进一步研发新的技术，开发可应用在适合可拉伸柔性电子基板上的稳固连接的可拉伸微导线。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种可控的可拉伸双螺旋微导线的加工装置，以解决现有双螺旋微天线加工装置加工效率低、成本高，结构复杂，操作困难的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种可控的可拉伸双螺旋微导线的加工方法，通过模仿植物卷须的生长过程，加工出具有良好可拉伸性的双螺微导线。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种可控的可拉伸双螺旋微导线的加工装置，包括共轴喷嘴、微导线生成腔和分隔板，所述分隔板将所述微导线生成腔从上至下分隔为微流腔、紫外光固化腔和螺旋加工腔，所述分隔板开设有通孔；

所述共轴喷嘴有两个均设置在所述微流腔内，所述共轴喷嘴的出口与通孔位置相对应，使所述共轴喷嘴喷出的微导线依次经过紫外光固化腔和螺旋加工腔。

优选的，两所述共轴喷嘴的喷嘴出口端之间的距离为30～100μm；所述共轴喷嘴的管道轴线C与水平面的夹角为25°～50°。

优选的，所述共轴喷嘴包括内嵌管和外套管，所述内嵌管与所述外套管共轴设置并且内嵌于所述外套管中，所述内嵌管和所述外套管的下部均为收缩喷嘴。

优选的，所述外套管的收缩喷嘴的直径为30～200μm，所述内嵌管的收缩喷嘴直径为5～100μm；且所述外套管的收缩喷嘴直径与内嵌管的收缩喷嘴直径的比例为5：1。

优选的，所述分隔板为不透光分隔板。

优选的，所述螺旋加工腔内设置有第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第二光源设置在所述微导线的两侧；