【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液态金属微流控芯片领域，具体涉及一种3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路及制备方法。
技术介绍
1、集成是现代电路发展的一个必然趋势。其中，将电路进行三维化是一个好的思路，通过将电路的维度升高，可以提高电路设计的多样化、复杂化。微流控是一个精确控制微流体的学科，它通过将微流道设计成各种各样的形状，同时与一些外界设备相连，实现功能化器件的制备。
2、在微流控芯片中，除了操控一些常规流体外，液态金属也是一个好的选择。液态金属以其在室温下呈现出液态的状态而命名，它是一种集金属与流体性能于一身的多功能材料，表现出高导电性、高导热性、良好的流动性等性质。目前如何更好的将3d打印、微流控芯片和液态金属整合形成一个复合的芯片，将三者的优势结合起来，使其拥有更加独特的优异性能，发挥更大的作用是本领域的重要课题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路及制备方法。
2、根据本专利技术研究，3d打印微流控液态金属芯片有其独特的优势，但将3d打印材料和微流控芯片很好地结合起来是一件困难的事情。由于液态金属需要一定的压力才能灌注到微流道内，如果3d打印材料和微流控芯片连接的不紧密就会发生液态金属泄露的问题，导致芯片制作的失败，也就无法完成后续的设计。因此，如何将3d打印材料和弹性体良好的连接以避免液态金属发生泄露是一个值得关注的难题。本专利技术提供了一种基于新型3d打印材料和热固性弹性体连接的液态金属可插拔电路设
3、第一方面，本专利技术提供的3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路包括：
4、弹性体基层电路，包括弹性体电路通道和封装薄膜；
5、3d打印部件，包括部件通道和部件外壁；
6、以及弹性体封装块；
7、其中，所述部件通道和所述弹性体电路通道相连通，连通的结构通道内填充液态金属；所述部件通道内设有肋片。
8、本专利技术中，基于新型3d打印材料和热固性弹性体连接的液态金属可插拔电路设计，提供了良好的弹性体和3d打印材料的连接方式，使3d打印材料和微流控芯片能很好地结合，能够实现完整的液态金属灌注和可插拔电路的实现，还能避免液态金属发生泄露。
9、作为优选，所述弹性体电路通道设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于连接外部电源，第二通孔用于连接3d打印部件，所述第二通孔与所述部件通道连通。
10、作为优选，所述弹性体封装块设有小孔；所述小孔、所述部件通道和所述弹性体电路通道相连通。
11、进一步优选，还包括可插拔器件，所述可插拔器件通过所述小孔与可插拔电路连接；优选的，所述可插拔器件为可插拔的led灯。
12、进一步优选，所述部件通道与所述第二通孔的位置一一对应；优选的，所述部件通道的数量、大小和位置由弹性体基层电路和所述弹性体基层电路决定。
13、进一步优选，所述弹性体封装块、所述弹性体电路通道、所述封装薄膜采用热固性弹性体材料；优选的，所述热固性弹性体材料选自pdms、ecoflex、人体硅胶中的一种或多种。
14、第二方面，本专利技术提供所述的3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路的制备方法，包括：
15、1)采用热固性弹性体材料对有电路结构的热固性弹性体基材进行封装，提供所述弹性体基层电路；
16、2)将所述弹性体基层电路与所述3d打印部件进行连接；
17、3)将所述3d打印部件与所述弹性体封装块进行连接；
18、4)在结构通道内灌注液态金属。
19、作为优选，步骤2)中，将热熔胶贴附于所述弹性体基层电路和所述3d打印部件之间，采用高温加压的方式进行连接。
20、作为优选，步骤2)中，将液态的热固性弹性体材料涂覆在所述3d打印部件的表面，加热至粘稠状态，然后放置所述弹性体基层电路进行连接。
21、作为优选，步骤2)中，将所述3d打印部件表面进行空气等离子处理，然后放入aptes溶液或tmspma溶液或gptms溶液或mps溶液内进行表面改性，将改性后的3d打印部件热固性弹性体材料和所述弹性体基层电路进行空气等离子处理，将等离子处理后的所述3d打印部件和所述弹性体基层电路连接。
22、作为优选，步骤3)中，将热熔胶贴附于所述弹性体封装块和所述3d打印部件之间，采用高温加压的方式进行连接。
23、作为优选，步骤3)中，将液态的热固性弹性体材料涂覆在所述3d打印部件的表面，加热至粘稠状态，然后放置所述弹性体封装块进行连接。
24、作为优选，步骤3)中，将所述3d打印部件表面进行空气等离子处理，然后放入aptes溶液或tmspma溶液或gptms溶液或mps溶液内进行表面改性，将改性后的3d打印部件热固性弹性体材料和所述弹性体封装块进行空气等离子处理，将等离子处理后的所述3d打印部件和所述弹性体封装块连接。
25、进一步优选，还包括：插入led灯；和/或，设置用于与外界电源进行连接的导线。
26、本专利技术的有益效果至少在于：本专利技术提供的3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路，基于新型3d打印材料和热固性弹性体连接的液态金属可插拔电路设计，3d打印材料和微流控芯片能很好地结合，并能够避免液态金属发生泄露。本专利技术制作较为方便快捷且能实现电路的三维化，能现更复杂的功能，本专利技术根据设计需求的不同可以将电路设计成不同的方案以实现电路的多样化。
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1.一种3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，所述弹性体电路通道设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于连接外部电源，第二通孔用于连接3D打印部件，所述第二通孔与所述部件通道连通。
3.根据权利要求1或2所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，所述弹性体封装块设有小孔；所述小孔、所述部件通道和所述弹性体电路通道相连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，还包括可插拔器件，所述可插拔器件通过所述小孔与可插拔电路连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，所述部件通道与所述第二通孔的位置一一对应。
6.根据权利要求1-5任一项所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，所述弹性体封装块、所述弹性体电路通道、所述封装薄膜采用热固性弹性体材料；
7.权利要求1-6任一项所述的3D打印材料和弹性体键合的
8.权利要求7所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将热熔胶贴附于所述弹性体基层电路和所述3D打印部件之间，采用高温加压的方式进行连接；
9.权利要求7或8所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将热熔胶贴附于所述弹性体封装块和所述3D打印部件之间，采用高温加压的方式进行连接；
10.根据权利要求7-9任一项所述的3D打印材料和弹性体键合的可插拔电路的制备方法，其特征在于，还包括：插入LED灯；和/或，设置用于与外界电源进行连接的导线。
...【技术特征摘要】
1.一种3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，所述弹性体电路通道设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于连接外部电源，第二通孔用于连接3d打印部件，所述第二通孔与所述部件通道连通。
3.根据权利要求1或2所述的3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，所述弹性体封装块设有小孔；所述小孔、所述部件通道和所述弹性体电路通道相连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，还包括可插拔器件，所述可插拔器件通过所述小孔与可插拔电路连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的3d打印材料和弹性体键合的可插拔电路，其特征在于，所述部件通道与所述第二通孔的位置一一对应。
6.根据权利要求1-5任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：张慧敏，孙晓，桂林，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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