Udvikling af trykt elektronik med ultrahøj opløsning ved brug af dobbelt overfladearkitektonik

NIMS har udviklet en arkitektonisk proces med dobbelt overflade, som gør det muligt at udskrive kredsløbsmønstre i submikrometerskala ved at øge den kemiske polaritet af forudbestemte områder på overfladen, derved fremmer selektiv adhæsion af metalliske nanopartikler til disse områder. I denne proces, den mønstrede polaritet opnås ved simple behandlinger i omgivende luft, som øger overfladens klæbeevne til blæk i de behandlede områder. Som resultat, meget fine kredsløbslinjer (0,6 µm i bredden) kan udskrives.

Trykt elektronik – elektroniske kredsløb printet ved hjælp af metallisk og halvledende blæk – er blevet udviklet til en bred vifte af applikationer. Imidlertid, kredsløbet sporer printbare ved hjælp af eksisterende printteknologier, såsom inkjet og serigrafi, er for brede til visse applikationer. Nye teknologier, der kunne udskrive finere kredsløbsspor, måtte derfor udvikles.

Dette forskerhold udviklede for nylig en arkitektonisk proces med dobbelt overflade, som kan bruges til at udskrive ledningsmønstre i submikrometerskala ved at øge den kemiske polaritet af forudbestemte mikroskopiske områder af en substratoverflade, derved fremmer selektiv adhæsion af metalliske nanopartikler til disse områder. Simple foto- og kemiske behandlinger påføres underlaget under denne proces. Først, forudvalgte overfladeområder aktiveres af ultraviolet bestråling. En kemisk behandling påføres derefter disse områder, som kun øger kemisk polaritet og overfladeenergi i de UV-aktiverede overfladeområder. Følgelig, overfladens klæbeevne til metallisk blæk øges præcist i de behandlede områder. Fordi begge behandlinger er enkle og hurtige og kan udføres i den omgivende luft, brugen af ​​den arkitektoniske proces med dobbelt overflade forventes at fremskynde og reducere omkostningerne ved printbare elektroniske fremstillingsprocesser betydeligt sammenlignet med fotolitografi og andre konventionelle udskrivningsmetoder.

Priways Co., Ltd. og C-INK Co., Ltd. har udviklet et metallisk nanopartikel-selvsamlingssystem, som kan bruges til at printe metalliske nanopartikelblæk i ultrahøj opløsning. Systemet vil snart blive sat til salg sammen med primere, der er specielt designet til brug med det for at forbedre vedhæftningen af ​​metallisk blæk til forskellige typer underlag. Dette forskerhold vil fremme udbredt brug af denne ultrahøjopløselige printteknologi til produktion af trykt elektronik.

Denne forskning blev offentliggjort i online-versionen af Lille , et tysk videnskabeligt tidsskrift, den 14. maj, 2021.