制作织物上液态金属电路的方法简介

如图15.5所示，织物上的液态金属电路的制造过程可以分成两个阶段，即打印阶段和封装阶段［4］。

图15.3　不同液体在织物上的润湿情况［3］

a.与布料基底静态接触角大于90°的液态金属的润湿情况；b.与布料基底静态接触角小于90°的PDMS的润湿情况。

图15.4　织物纤维排列的横截面示意［3］(www.xing528.com)

图15.5　织物上的液态金属电路的制造过程［4］

a.使用预先制作的掩膜在布料上进行液态金属喷雾打印；b.在喷印好的液态金属电路上放置电子元器件；c.电路上层的PDMS封装；d.电路背面的PDMS封装。

打印阶段可细分为两个步骤。首先，用预先设计制作的掩膜平整地压在布料上，并用喷枪在距离布料5～10 cm高度处进行液态金属喷雾打印。打印完成后，掩膜板需要小心地加以移除以防止弄坏电路。接着，用镊子将贴片式电子元器件按照布局设计依次摆放到电路相应的位置。接通电源调试电路，验证电路可以正常工作后，电路的打印部分也就自此完成。

之后便进入液态金属电路的封装阶段。首先，将厚度高于电路中的电子元器件的镂空平板放置于打印液态金属电路的布料上，并用重物压在镂空平板的边缘以保证平板能和布料紧密贴合。镂空平板需要经过预先设计，以保证打印的液态金属电路能够完全处于平板被镂空的那一部分；而平板的厚度高于电子元器件的厚度，是为了保证封装材料能完全覆盖电路中所有的电子元器件。接着，将配置好的PDMS灌入平板镂空的部分，使PDMS完全覆盖布料上的液态金属导线和电子元器件。将整个电路移至90℃的恒温箱中烘烤，加速PDMS的固化。在打印液态金属电路的布料上层封装PDMS，可以有效避免液态金属电路被破坏以及电子元器件移位。烘烤30 min左右后，这层PDMS已完全固化，将其从恒温箱中取出并冷却至常温。然后将布料翻转至反面，用相同镂空形状的平板平整放置在布料上，用重物压住平板边缘，灌注适当的PDMS，并置于90℃恒温箱中烘烤30 min。在布料背面封装PDMS是为了防止液态金属从布料编织的缝隙里渗透出来。最后将布料正反面的封装掩膜板轻轻移除，即可完成整个电路的封装过程。