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日開發(fā)三維曲面印刷電路

發(fā)布時(shí)間:2024-05-21 點(diǎn)擊:133
山形大學(xué)有機(jī)電子研究中心(roel)副主任時(shí)任靜士教授2014年7月11日在“思考有機(jī)電子的未來(lái)”研討會(huì)上發(fā)表演講,介紹了他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組正在開發(fā)的技術(shù)群。其中,時(shí)任特別提到了在曲面上直接印刷電路的“三維曲面印刷電路技術(shù)(3d-pe)”,稱“目前還沒(méi)有其他人涉足此類技術(shù)”。​
時(shí)任公開了山形大學(xué)擁有專利的、可低溫?zé)Y(jié)的銀(ag)納米墨,以及銅(cu)納米墨的特性。​
銀納米墨在涂布后,室溫環(huán)境下干燥數(shù)小時(shí),導(dǎo)電率降至約200μωcm。以100℃的溫度燒結(jié)后導(dǎo)電率可降至6μωcm,以120℃的溫度燒結(jié)則可降至3μωcm。​
銅納米墨方面,時(shí)任研究組與石原化學(xué)共同開發(fā)了在氮?dú)猸h(huán)境下的熱燒結(jié)技術(shù),以300℃的溫度燒結(jié)后導(dǎo)電率降至約100μωcm、350℃燒結(jié)可使導(dǎo)電率降至約18μωcm。銅塊的導(dǎo)電率為1.7μωcm。​
另外,時(shí)任還與石原化學(xué)開發(fā)了銅納米墨的光子燒結(jié)(photonicsintering)技術(shù)。只需在大氣環(huán)境中以0.8ms的極短時(shí)間來(lái)照射6000j能量的光,即可將銅布線的導(dǎo)電率降至9μωcm。​
以前利用噴墨技術(shù)使用銀或銅納米墨來(lái)形成電極及布線時(shí),會(huì)產(chǎn)生“咖啡漬效應(yīng)”,即布線及電極的周圍和邊緣出現(xiàn)隆起的現(xiàn)象。時(shí)任研究組開發(fā)的技術(shù)也能解決這一問(wèn)題。​
具體做法是以水為溶劑、30℃的溫度及85-90%的相對(duì)濕度使墨水干燥,布線的截面就會(huì)形成臺(tái)形或中央隆起的丘形,從而消除咖啡漬效應(yīng)。 以85-90%的相對(duì)濕度、140℃的溫度燒結(jié)后,導(dǎo)電率約30μωcm。​
關(guān)于3d-pe技術(shù),此次并未公開其印刷方法,但據(jù)稱可將銀納米墨直接印刷到曲面上。布線線寬最大可達(dá)到20μm,還可在圓筒等曲面上印刷。​
設(shè)想用于汽車駕駛席周圍的儀表、操作面板(儀表板)上安裝的觸摸面板、汽車車內(nèi)布線,以及彎曲機(jī)殼上的天線等。時(shí)任教授表示,“這是用原來(lái)的光刻工藝所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的”。


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