电流体喷印对曲面电子制备工艺的意义

     曲面电子制备的实现需要在任意曲面上制造传感/驱动元件及微处理器等功能器件,这些大面积微纳结构与器件的曲面制造,涉及机械、材料、力学、电子等多学科交叉研究,对制造技术提出了极大挑战。目前曲面电子的制备方法采用剥离与转印等多套复杂工艺的组合,其具体实现是首先将基于平面基底制备的微结构通过激光等方式进行剥离,然后通过转印图章将微结构转印到曲面上,但是在非平面结构上制备大规模电子器件和引线电路-直都是巨大的挑战。目前,光刻、电子束、离子束等刻蚀工艺,以及丝网印刷、软印刷、纳米压印等印刷工艺被陆续用于制备TFT阵列、传感器阵列、引线电极等器件,但均无法解决大面积曲面电子制造难题。喷印技术直接在平面/曲面、有机/无机等多种基底上实现微纳结构的大面积、高精度制造,是制造曲面电子的理想方式。气溶胶喷印和接触直写技术在圆柱和圆球表面进行天线曲面共形制造,为曲面共形制造提供了新思路,现有喷印技术(如传统静电、热气泡、压电喷印)只兼容5-20cp粘度的墨水,喷印最小线宽为20um。电喷印可以利用100-10000cp的高粘性溶液(如纳米银浆、光刻胶等)制备微纳结构(引线、电极、掩膜),突破了传统喷印墨水兼容性、打印分辩率低等技术瓶颈!。电喷印精度取决于电场中带电液滴射流的喷射频率与飞行轨迹等。但电喷印技术要想成为曲面电子制造手段,必须要继续研究曲面衬底及其所引起非均匀电场对射流运动的影响,以及曲面路径规划、喷印频率与运动速度匹配关系等内容。


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