当科研人员开发出新的电路印制技术

科研人员开发出新的电路印制技术

未来电子学的目标是能够像印刷机那样印制大型柔性电路。虽然在开发可弯曲的轻型有机材料方面已经取得了长足的进步，而且这些进步已经应用于这种电路，但是大面积堆积这些材料的方法尚未取得成功。近期，一支研究团队开发出了一种电路印制技术，该技术可计算机伺服拉（压）力实验机提供两组容量的测试空间以解决使其它尝试陷入困境的相关问题。其中一个问题是，其它方法不能产生出微米极或百万分之一米级的高分辨率特性，这也许是最严峻的问题。另一问题是，充当电极的聚合体材料的导电性相当低，这暗示需要添加无机（金属）的电接点。还有一个问题是，当墨最后水被分层后，少量墨水将混合在一起。绝大多数类型的印刷技术都会发生这种问题。在进行常规图形印刷过程中，最后的结果不会受到影响。但是，如果使用的是 电子墨水 ，墨水混合将危害电路的电特性。

该研究团队的成员包括来自杜蓬特大学材料科学和工程学分部的科学家以及Organic ID公司的科学家，其中Organic ID公司是Weyerhaeuser公司的子公司，主要生产可印刷的RFID（无线电频率鉴识别）塑料标签。研究团队制作了一个印刷板，该印刷板可以印制一排拥有电源接头 引流线的薄膜晶体管平面阵列。每个晶体管的长度为两微米（相当于电源接头与引流线分开的距离）。这是迄今为止电路印制工艺所能达到的最短的通道长度，有潜力达到印刷机的刻度级。这张印刷板由特殊的聚合体材料制成，该材料依附于一张柔软的聚脂薄膜（一种塑料薄片），可以抵抗电子材料所用的化学溶剂。

研究成员之一，杜蓬特大学的格拉西拉.巴兰切特称： 我们的设想是，把新一代高分辨率印刷板与基于纳米的墨水相结合，从而为制造电子设备提供一个平台，这种平台非常类似于人们今天看到的商业印刷厂。

研究人员用银纳米粒子溶液给这个印刷板涂上该材料已被用于全球温室墨水，在溶液蒸发后，印刷板上将留下一层干燥的银粒子薄膜（从而避免发生墨水混合问题）。接着，该团队把印刷板压制到聚脂薄膜感光底层上，这样一来，既不会降低图案的分辨率，又把纳米粒子从盘子的凸起部分转印到聚脂薄膜上。此时，已印好的银色图案是可以被烧结的（一种加热过程，用于增加薄膜的导电性）。

该图对需要提供舒适穿着性、良好透气性和优良阻隔性能的超轻超薄无纺布而言案由于一排 互相交叉 的电源线和引流线组成，更确切地说，由两组交织的线路组成，其中电源线位于左侧，引流线位于右侧。这些线路的宽度均为2微米（相当于晶体管通道的长度）。每排互相交叉的线路（其中线耦的数量从17至120不等）相当于一个晶体管：左侧的线路被连接在一起，充当晶体管的电源， 右侧的线路也是连接在一起的，充当晶体管的引流线。

研究人员把他们印制好的银粒子干燥薄膜晶体管与他们利用 照相平版印刷术 生产的金粒子晶体管进行对比，他们发现两者的电子特性几乎是完全一致。