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化学所在全打印制备多层嵌入式柔性电路方面取

发布时间:2019-07-14 22:29编辑:化学科学浏览(177)

    柔性印刷电路因环境保护、低本钱、易达成柔性化等优势,有或许代替守旧基于光刻本事制备电子零件。喷墨打字与印刷技术可直接促成金属飞米粒子的图案化,是筹措皮米印刷电子零件最有前景的方法之一。但是,喷墨打印本事由于打印墨滴的伸展和融入等难题限制了其在高精度、高集成度电路制备领域的利用。

    柔性印刷电路因环境保护、低本钱、易达成柔性化等优势,有非常的大概率取代古板基于光刻技能制备的电子零件。喷墨打字与印刷手艺可直接促成金属飞米粒子的图案化,是筹措皮米印刷电子零件最有前景的主意之一。然则,喷墨打字与印刷技巧由于打字与印刷墨滴的伸展和融入等难点限制了其在高精度、高集成度电路制备领域的应用。

    在国家自然科学基金委员会、科学技术部和中科院的竭力补助下,中国科高校化学所黑灰印刷入眼实验室的应用切磋职员深刻系统地商讨打字与印刷墨滴与基本材料的互相功能,通过调整墨滴在基本材料表面的浸透行为,在可控高精度打印与印刷能力领域进行了一文山会海洋科学普而深深的探究(Adv. Mater. 2014, 26, 6950-6958)。他们经过调节墨水、基材等资料特性,成功制备了一名目许多高精度图案:利用“咖啡环”现象制备线宽可达5 μm的五金飞米粒子高精度导电图案(Adv. Mater. 2013, 25, 6714-6718);利用打字与印刷墨滴的三相线滑移现象打字与印刷制备高精度三维效用性图案(Adv. Opt. Mater. 2014, 2, 34-38; Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2237-2242);通过磁场诱导三相线动态回缩制备了一多种形状可控的独树一帜三个维度柱状结构(Small 2015, 11, 一九零零-1903);利用软基本材料“喷墨压印”制备了高精度的微坑及凹槽结构(Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3286-3294);通过决定微米材料在打字与印刷电极模板上可控组装印刷制备了精度达30 nm的导电图案(Adv. Mater. 2015, 27,3928-3933)。他们运用那些打字与印刷、印刷制备的功效性图案达成了等离子光波传输(Adv. Mater. 2014, 26, 2501-2507);高灵敏检查评定(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5791-5795; Nanoscale 2015, 7, 421-425);量子点图案(Small 2015, 11, 1649-1654);生物细胞分离(ACS Appl. Mat. Interfaces 2015, 7, 9060-9065);微流体通道(Lab on a Chip 2015, 7,1759-64)和高精度柔性电路制备(Adv. Mater. 2015, 27,3928-3933)等应用。

    在国家自然科学基金委员会、科技(science and technology)部和中科院的卖力扶助下,中科院化学研讨所暗蓝印刷重视实验室宋延林课题组深刻系统地钻探打印墨滴与基本材料的相互成效,通过调节墨滴在基本材料表面包车型大巴浸泡行为,在可控高精度打字与印刷与印刷本领领域拓展了一密密麻麻科学普及而深切的商量(Adv. Mater. 二〇一四, 26, 6950-6958)。他们通过调节墨水、基本材料等材质天性,成功制备了一七种高精度图案:利用“咖啡环”现象制备线宽可达5 μm的金属飞米粒子高精度导电图案(Adv. Mater. 二零一一, 25, 6714-6718);利用打字与印刷墨滴的三相线滑移现象打字与印刷制备高精度三个维度作用性图案(Adv. Opt. Mater. 2014, 2, 34-38; Adv. Funct. Mater. 二〇一六, 25, 2237-2242);通过磁场诱导三相线动态回缩制备了一密密麻麻形状可控的出格三个维度柱状结构(Small 二〇一六, 11, 一九零二-一九〇二);利用软基本材料“喷墨压印”制备了高精度的微坑及凹槽结构(Adv. Funct. Mater. 贰零壹伍, 25, 3286-3294);通过决定微米材质在打字与印刷电极模板上可控组装印刷制备了精度达30 nm的导电图案(Adv. Mater.澳门微尼斯人娱乐, 二〇一五, 27,3928-3933)。他们使用那些打字与印刷、印刷制备的作用性图案完结了等离子光波传输(Adv. Mater. 二〇一五, 26, 2501-2507)、高灵敏检查评定(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5791-5795;Nanoscale 二零一四, 7, 421-425)、量子点图案(Small 二零一六, 11, 1649-1654)、生物细胞分离(ACS Appl. Mat. Interfaces 贰零壹陆, 7, 9060-9065)、微流体通道(Lab on a Chip 2015, 7,1759-64)和高精度柔性电路制备(Adv. Mater. 2015, 27,3928-3933)等应用。

    在上述商讨基础上,他们通过在可汇集液态基本材料上打字与印刷带有皮米颗粒的导电墨水,奇妙地运用液态基本材料对打字与印刷墨滴的动态包裹功能,完毕了高精度嵌入式导电银线的一贯制备。由于喷墨打字与印刷导电墨水粘度和表面殷亚吉的熏陶,完毕其在另一种液体内部融入成线极度具备挑衅性。他们通过调节液态基本材料的流变行为和皮米银导电墨水的质量消除了这一标题,达成了液态基本材料对墨滴的可控包裹,有效遏制了墨滴的扩散和“咖啡环”效应。基此,利用喷孔孔径为25μm的普通商用打字与印刷机制备了线宽约1-2 μm的导电银线,比常见的喷墨打字与印刷精度升高了约20倍。所制备的高精度电路直接嵌入在基本材料内部,制止了持续的包装步骤。电学测量试验阐明这种办法制备的嵌入式微型电缆具有天时地利的导电品质。他们愈发行使这种“液膜嵌入式打字与印刷”,选拔逐层叠加的情势一直打字与印刷完毕了多层电路的筹备,达到了60μm透明薄膜内停放三层电路的集成度。

    在以上研商基础上,他们经过在可聚集液态基本材料上打字与印刷带有微米颗粒的导电墨水,奇妙地动用液态基材对打字与印刷墨滴的动态包裹功用,完毕了高精度嵌入式导电银线的直接制备。由于喷墨打字与印刷导电墨水粘度和外部张笑飞的震慑,完结其在另一种液体内部融入成线非常富有挑衅性。他们经过调节液态基本材料的流变行为和微米银导电墨水的质量消除了这一难点,达成了液态基本材料对墨滴的可控包裹,有效压制了墨滴的扩散和“咖啡环”效应。基于此,利用喷孔孔径为25 μm的司空眼惯商用打字与印刷机制备了线宽约1-2 μm的导电银线,比日常的喷墨打字与印刷精度进步了约20倍。所制备的高精度电路直接嵌入在基本材料内部,制止了一连的包裹步骤。电学测量检验注解这种办法制备的嵌入式微型电缆具备能够的导电质量。他们一发行使这种“液膜嵌入式打字与印刷”,接纳逐层叠合的法子直接打字与印刷落成了多层电路的筹备,到达了60 μm透明薄膜内停放三层电路的集成度。

    该专门的学业中的“液膜嵌入式打字与印刷”是一种普适的办法,同样适用于碳皮米管、石墨烯等导电材质。对抓好打字与印刷电路精度和集成度、制备超高透明嵌入式电子零件具备非常重要意义,并为打字与印刷制备高集成度、高精度的三个维度结构电路奠定了本领基础。该商量成果发表在最近问世的Adv. Mater. 2016, 28, 1420–1426上。

    该工作中的“液膜嵌入式打印”是一种普适的主意,同样适用于碳微米管、石墨烯等导电材质。对升高打字与印刷电路精度和集成度、制备超高透明嵌入式电子零件具有相当重要意义,并为打字与印刷制备高集成度、高精度的三维结构电路奠定了技艺基础。该商讨成果公布在方今出版的Adv. Mater. 2016, 28, 1420–1426上。

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    图1 嵌入式打字与印刷柔性多层电路暗暗提示图及嵌入式电路截面照片

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    图1 嵌入式打字与印刷柔性多层电路暗暗提示图及嵌入式电路截面照片

    图2 嵌入式打字与印刷制备的多层电路形貌图

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    铁灰印刷院入眼实验室

    图2 嵌入式打字与印刷制备的多层电路形貌图

    2016年2月24日

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