微型化微米级铜线和电极基于用于灵活电路的逆偏移印刷.

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 电气工程 电气工程
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 印刷电子产品的小型化需要先进的图案设计技术,减少材料消耗.
• 传统的印刷方法往往缺乏下一代电子设备所需的分辨率和效率.
• 反向补偿印刷 (ROP) 为导电材料的高分辨率图案设计提供了一个有希望的替代方案.

研究的目的:

• 开发和评估高分辨率的ROP流程,用于打印电子产品中的金属导体.
• 为了比较使用 ROP 的直接纳米粒子 (NP) 打印和真空沉积金属提升 (LO) 的性能.
• 为了证明ROP的可扩展性和稳定性,用于制造灵活的集成电路 (IC).

主要方法:

• 研究的铜 (Cu) 纳米粒子 (NP) 墨水的ROP,随后进行强烈脉冲光 (IPL) 烧结.
• 使用聚合物抗墨和提升 (LO) 工艺检查了真空沉积Cu薄膜的ROP图案.
• 评估大面积均性,板材阻力,电阻力和线间 (L/S) 分辨率.

主要成果:

• 实现了0.56 ± 0.03 Ω/□ (113 nm Cu NP) 和1.23 ± 0.05 Ω/□ (40 nm Cu LO) 的板电阻.
• 在两种ROP工艺中,在10cm × 10cm的面积上显示的厚度变化<5%.
• 对于ROP LO Cu,获得2μm L/S分辨率与低线边粗度 (LER),而ROP NP Cu显示L/S分辨率为24μm,受到更高LER的限制.

结论:

• ROP是灵活IC的可扩展和可持续的模式方法,可以减少材料的使用.
• 无论是ROP NP还是ROP LO过程,都为灵活的芯片组装提供了强大的电气互连.
• 在可穿戴电子产品,大规模传感和环境监测领域,ROP具有很大的应用潜力.