+86-757-8128-5193

Razstava

Dom > Razstava > Vsebine

Natisnjeno elektronika

Natisnjeno elektronikaje niztiskanjemetode, uporabljene za ustvarjanje električnih naprav na različnih podlagah. Tiskanje po navadi uporablja skupno tiskanje oprema primerna za določitev vzorci na material, kot sositotisk,fleksotisk,gravure,Odmik litografijo, inbrizgalne. Po standardih za elektronsko industrijo, to so poceni procesov. Električno funkcionalna elektronska ali optični črnila se nanesejo na podlago, ustvarjanju aktivne ali pasivne naprave, kot sotankoplastnih tranzistorjev; kondenzatorjev; tuljave;upori. Natisnjeno elektronike se pričakuje, da olajša razširjena, zelo poceni, nizko zmogljivostjo elektronike za aplikacije, kotprilagodljive zaslonov,pametne oznake, okrasne in animirani plakati in aktivno oblačila, ki ne zahtevajo visoke zmogljivosti.[1]

Izraznatisnjeno elektronikaje pogosto povezana zorganska elektronikaaliPlastični elektronika, v kateri eno ali več črnila so sestavljeni iz spojine ogljika. Te druge nanašajo na črnilo material, ki lahko odlagajo rešitev, ki temelji, vakuum-osnova ali drugih procesov. Tiskanih elektronika, nasprotno, določa postopek, in posebne zahteve glede tiskanjem izbrali, lahko uporabite kateri koli material, ki temelji rešitev. To vključujeorganskih polprevodnikov,anorganskepolprevodnikov, kovinskih prevodnikov,nanodelci,nanocevke, itd.

Za pripravo tiskanih elektronika skoraj vse industrijske tiskanje metod so zaposleni. Podobno za konvencionalne tiskanje, tiskani elektronike velja črnilo plasti eden na vrhu drugega.[2]Tako skladen razvoj tiska in črnilo materialov so fieldand #39; s bistvenih nalog.

Najpomembnejša korist tiska je pritličen-strošek nosilec izmišljotina. Nižje stroške omogoča uporabo v več aplikacijah.[3]Primer jeRFID-sistemi, ki omogočajo brezkontaktni identifikacijo v trgovini in transportu. Na nekaterih področjih, kot sosvetleče diodetiskanje ne vpliva na učinkovitost delovanja.[2]Tiskanje na prilagodljiv podlage omogoča elektronika na ukrivljene površine, na primer, dajanje sončne celice na strehe vozila. Bolj običajno, konvencionalne polprevodnikov upravičujejo njihove veliko višje stroške z zagotavljanjem veliko večje učinkovitosti.

Ločljivost, registracijo, debelina, luknje, materiali[urejanje]

Najvišji zahtevani resolucijo struktur v običajnih tiskanje določimo s človeško oko. Funkcija velikosti manjše od približno 20µm ni mogoče razlikovati z človeški zmožnost in zato presega zmogljivosti običajne tiskarske postopke.[4]V nasprotju s tem, večja ločljivost in manjše strukture potrebne so tiskali elektronike, saj neposredno vplivajo na gostoto vezje in funkcionalnost (zlasti tranzistorji). Podobne zahteve ima za natančnost, s katero plasti se natisnejo na vrhu vsake druge (plast na plast registracija).

Nadzor nad debeline, luknje in materialne združljivost (Močljivost, oprijemljivost, solvatacije) so bistvenega pomena, vendar je pomembno v običajnih tiskanje le, če oko jih lahko zazna. Nasprotno, vizualni vtis je nepomembno za tiskane elektronike.[5]

Videoposnetek o tiskarskih tehnologijah[urejanje]

Privabljanje tiskanja tehnologijo za izdelavo elektronike predvsem posledica možnost priprave nizov micro-strukturirana plasti (in s tem tankoplastnih naprav) v veliko enostavnejši in stroškovno učinkovit način v primerjavi s konvencionalnimi elektronike.[6]Tudi sposobnost za izvajanje novih ali izboljšanih funkcij (npr. mehanska prilagodljivost) vlogo. Izbor uporabljene metode tiskanja določi zahteve v zvezi z natisnjeno plasti, lastnosti tiskani materialov, kot tudi gospodarskih in tehničnih spoznanjih končno tiskanih izdelkov.

Videoposnetek o tiskarskih tehnologijah razkorak med na podlagi stanja inroll roll-pristopov. Na podlagi stanjabrizgalnein sitotisk so najboljše za manjšega obsega, visoko precizno delo.Gravure,Odmikinfleksotisk tiskanjeso bolj pogosti za proizvodnje, kot so sončne celice, dosegel 10.000 kvadratnih metrov na uro (m²/h).[4][6]Medtem ko odmik in fleksotisk tiskanje se predvsem uporabljajo za anorganske[7][8]in organskih[9][10]vodniki (slednje tudi za dielektrikov),[11]gravuretisk je še posebej primeren za kakovost občutljivih plasti kot organskih polprevodnikov in polprevodniških/dielektrično-vmesnike v tranzistorjev, zaradi plast visoko kakovost.[11]Po potrebi visoke ločljivosti, gravure je tudi primerna za anorganske[12]in organskih[13]vodniki. Ekološkopolje – učinek tranzistorjevinintegrirana vezjalahko pripravijo popolnoma masa-tiskanje načine.[11]

Brizgalnih tiskalnikov so prilagodljivi in vsestranski, in lahko nastavite z relativno nizko napora.[14]Vendar, brizgalnih tiskalnikov ponujajo nižje prepustnost okoli 100 m2/h in nižjo ločljivost (ca. 50µm).[4]Je zelo primerna za nizko-viskoznost, topnih snovi, kot organskih polprevodnikov. Z visoko viskoznostjo materialov, kot ekološko dielektrikov in razpršenih delcev, kot anorganski kovinske barve, pride do težav zaradi zamašitev šob. Ker črnilo deponirane preko kapljice, debelini in razpršenost homogenosti zmanjša. Uporaba veliko šobe hkrati in vnaprej strukturiranje substrat oziroma omogoča izboljšave v produktivnosti in sporov. Vendar, v tem primeru mora zaposliti nenatisljivo metode za dejanski patterning korak.[15]Tisk z brizgalnim tiskalnikom je bolje za organskih polprevodnikov vekološko polje – učinek tranzistorjev(OFETs) inorganski svetloba - oddajnik dioda(OLED), pa tudi OFETs čisto pripravljen s to metodo so dokazali.[16]Frontplanes[17]inbackplanes[18]OLED zaslonov, integrirana vezja,[19]organske fotovoltaične celice (OPVCs)[20]in druge naprave se lahko pripravijo z brizgalnih tiskalnikov.

Sitotisk je primerno za fabricating elektrika in elektronika zaradi svoj zmožnost v predelki potiskane, debele plasti iz pastozne snovi. To metodo lahko proizvajajo vodenje vrstice iz anorganskih materialov (npr. za vezja in antene), ampak tudi izolacijske in passivating plasti, pri čemer debelina plasti je bolj pomembno kot visoke ločljivosti. Resoluciji 50 m²/h prepustnost in 100µm so podobni brizgalnih tiskalnikov.[4]Ta vsestranski in razmeroma preprost način se uporablja predvsem za prevodno in dielektrične plasti,[21][22]ampak tudi organske polprevodnike, npr. za OPVCs,[23]in celo popolno OFETs[17]lahko natisnete.

Aerosolni Jet tiskanje (znan tudi kot Maskless Mesoscale materiali odlaganja ali M3D)[24]je druga materialne usedanja tehnologija za tiskane elektronike. Aerosol Jet proces se začne z atomizacije s črnilom, ki se lahko segreje do 80° C, proizvajajo kapljice na vrstni red dvema μm v premeru. Atomiziranih kapljice so ločimo v tok plina in dostavi tiskalna glava. Tukaj, okrogle pretoka čistega plina je predstavil v toku aerosolnih osredotočiti kapljice v tesno kolinearno žarek materiala. Kombiniranih plinskih tokov izhod tiskalno glavo skozi zbliževanja nastavek, ki stisne aerosolnih tok s premerom kot majhne kot 10µm. Jet kapljic izhodi tiskalna glava na visoki hitrosti (~ 50 metrov na sekundo) in posega na podlago. Električni povezuje, pasivne in aktivne komponente[25]nastajajo s premikanjem tiskalna glava, opremljena z mehanskih ustavitev/začetek zaslonke, glede na podlago. Nastali vzorci lahko ima od 10µm širok, z debelino plasti od deset nanometrov do andgt; 10µm.[26]Širok nastavek tiskalna glava omogoča učinkovito patterning milimeter velikost elektronskih funkcij in površinski premaz aplikacij. Vse tiskanje pojavi brez uporabe vakuumske ali tlak zbornice in pri sobni temperaturi. Visoko izhod hitrost jet omogoča relativno velik ločitev tiskalna glava in substrat, običajno 2-5mm. Kapljice ostanejo tesno usmerjena te razdalje, posledico zmožnost natiskati Konformne vzorcev več kot tri dimenzionalni podlage. Kljub visoki hitrosti, tiskanje je nežno; substrata poškodbe ne pride in je na splošno ne škropljenje ali se iz kapljice.[27]Po dokončani patterning tiskanih črnilo običajno zahteva okrevanje za dosego končnega električne in mehanske lastnosti. Po zdravljenju poganja več posebna črnila in substrat kombinacija kot proces tiskanja. Široko paleto materialov je uspešno deponira pri procesu Aerosol Jet, razredčenih debele film paste, varjeni polimerov, kot so UV ozdravljive epokside in topila na osnovi polimerov kot poliuretana in Poliimid in bioloških materialov.[28]

Izhlapevanje tiskanje uporablja kombinacijo visoko natančnost sitotisk z materialno izparilna toplota za tiskanje zunanja oblika 5µm. Ta metoda uporablja tehnike, kot so toplotno, e svetlobni, izpust in drugih tradicionalnih proizvodnih tehnologij za deponiranje materialov z visoko natančnost masko (ali šablono), ki je prijavljen v substrat boljša od 1 mikrometra. Layering modelov različnih mask in/ali prilagajanje materialov, zanesljiv, stroškovno vezja lahko zgradili additively, brez uporabe fotolitografija.

Drugih metod in podobnosti s tiskanjem, med njimid: odpornost proti tresljajem tiskanjeinNano-odtisa litografijoso zanimivi.[29]Tukaj, μm in nm velikih plasti, oziroma, pripravljajo podobno žigosanje z mehke in trde oblike, oziroma metode. Pogosto dejanske strukture so pripravljeni subtractively, npr. odlaganje etch maske ali vzletu procesi. Na primer, lahko pripravijo elektrode za OFETs.[30][31]Občasnotampotiskse uporablja na podoben način.[32]Občasno tako imenovani prenos metode, kjer so trdne plasti prenese od prevoznika, substrat, štejejo tiskanih elektronike.[33]Electrophotographyse trenutno ne uporablja v tiskanih elektronike.

Materialov[urejanje]

Organske in anorganske snovi, uporabljene za tiskane elektronike. Črnilo materiali morajo biti na voljo v tekoči obliki, za rešitev, razpršenost ali opustitev.[34]Jih mora delovati kot prevodniki, polprevodniki, dielektrikov ali izolatorji. Materialnih stroškov morajo biti primerni za uporabo.

Elektronsko funkcionalnost in tiskanje lahko motijo med seboj, obveznost previdni optimiziranjem.[5]Na primer, višje molekulsko maso v polimerov izboljšuje prevodnost, vendar zmanjša topnost. Za tiskanje, viskoznost in površinska napetost trdnem vsebine mora biti pod strogim nadzorom. Cross-plast interakcije kot močenje, oprijem, in topnost, kot tudi postopke sušenja po usedanja vplivajo na rezultat. Aditivi se pogosto uporabljajo običajne tiskarske niso na voljo, ker so pogosto poraz elektronsko funkcionalnost.

Lastnosti materiala v veliki meri ugotovite razlike med tiskane in konvencionalne elektronike. Tiskanje materiali zagotavljajo bistvene prednosti zraven tiskanje, kot je mehanska prilagodljivost in funkcionalna prilagoditev z kemične spremembe (npr. svetle barve v OLED).[35]

Tiskani vodniki ponujajo nižjo prevodnost in zaračuna prevozniku mobilnosti.[36]

Z nekaj izjemami, črnilo anorganskih materialov so disperzije za kovinske ali polprevodniškega mikro - in nano-delcev. Polprevodniškega nanodelci uporablja vključujejo silicija[37]in oksida polprevodnikov.[38]Silicij je natisnjeno tudi kot ekološko predhodnik[39]ki se nato pretvori s pirolizo z in prileganjezačetnih v kristalni silicij.

PMOSvendar neCMOSje mogoče v tiskanih elektronike.[40]

Organski materiali[urejanje]

Ekološko tiskanih elektronika združuje znanja in razvoj od tiskanje, elektronike, kemije in materialov, predvsem iz organskih in polimerno kemijo. Organski materiali delno razlikujejo od običajnih elektronika glede na strukturo, delovanje in funkcionalnost,[41]ki vpliva na načrt in vezje design in optimizacija kot tudi izdelavo metode.[42]

Odkritjekonjugiran polimerov[36]in njihov razvoj v topnih snovi prvi ekološko črnilo materialov. Materiali iz te zavarovalne vrste polimeri imajo različnovodenje,polprevodniškega,electroluminescent,fotovoltaičnihin druge lastnosti. Drugih polimerov, ki se uporabljajo predvsem kotizolatorji in dielektrikov.

V večina organskih materialov, prevoz luknjo je bolj zavzema več kot transport elektronov.[43]Nedavne študije kažejo, da je to posebno lastnost organskih polprevodniških/dielektrično-vmesnikov, ki igrajo pomembno vlogo v OFETs.[44]Zato, p-tip naprave naj prevladujejo nad n-tip naprave. Trajnost (odpornost na razpršenost) in življenjska doba manjša od običajnih materialov.[40]

Organskih polprevodnikov vključujejo v prevodnopolimeripoli (3,4-etilen dioxitiophene), dopirane s poli)stirensulfonata), (PEDOT:PSS) in poli ()anilin) (PANI). Obe polimerov so komercialno na voljo v različnih formulacij in so bili natisnjeni z brizgalnim,[45]zaslon[21]in ofsetne[9]ali zaslon,[21]flexo[10]in gravure[13]tiskanje, oziroma.

Polimer polprevodnikov obdelajo z inkjet tiskanje, kot sopoli (thiopene) skot poly(3-hexylthiophene) (P3HT)[46]in poli (9,9-dioctylfluorene co-bithiophen) (F8T2).[47]Ta material je tudi gravure, natisnjena.[11]Različne electroluminescent polimeri, ki se uporabljajo z inkjet tiskanje,[15]tudi kot aktivni materiali zaFotovoltaika(npr. mešanice P3HT zfullerenederivati),[48]ki deloma tudi lahko odlagajo z sitotisk (npr. mešanicepoli (fenilenovi vinylene)s fullerene derivati).[23]

Tiskanje organskih in anorganskih izolatorji in dielektrikov obstajajo, ki se lahko obdelajo z različnimi metodami tiskanje.[49]

Anorganskih materialov[urejanje]

Anorganske elektronika zagotavlja zelo urejen plasti ter vmesna ploskev to ekološko in polimernimi materiali ne more zagotoviti.

Srebrnananodelci se uporabljajo s flexo,[8]Odmik[50]in inkjet.[51]Zlatadelci se uporabljajo z inkjet.[52]

ACelectroluminescent(EL) več barvni zasloni lahko zajema več deset kvadratnih metrov, ali se vključi v watch obraze in prikaže instrumenta. Vključujejo šest do osem tiskanih anorganske plasti, vključno z bakrene dopirani fosfor, na plastično folijo substrata.[53]

CIGS celicelahko natisnete neposredno namolibdenprevlečenisteklenima.

Seznamgalijev arzenid germanij sončne celicedokazano 40,7 % izkoristek pretvorbe, osem krat to najboljši ekološki celic, približuje najboljše delovanje kristalni silicij.[53]

Substratov[urejanje]

Natisnjeno elektronika omogoča uporabo prilagodljiv substratov, ki znižuje stroške proizvodnje in omogoča izdelavo mehansko prilagodljiv vezij. Medtem ko brizgalne in sitotisk običajno odtis toge podlage kot so steklo in silicija, masa-tiskanje metode skoraj izključno uporabljajo prilagodljive folije in papirja.Poli (etilen tereftalata)-folije (PET) je pogosta izbira, zaradi svoj pritličen strošek ter zmerno visoko Temperaturna stabilnost.Poli (etilen naftalata)-(Pero) inPoly(imide)-folijo (PI) so večje učinkovitosti, višji stroški alternative.Papirin #39; s nizkimi stroški in kolektorja aplikacij bi bilo privlačno substrat, pa svoje visoko hrapavosti in velika vpojnost bi bilo problematično za elektroniko.[50]

Drugi pomemben substrat merila so nizko hrapavosti in vpojnosti primerna, ki jih je uglašen predobdelava z uporabopremazaliCorona razrešnice. Za razliko od običajnih tiskanje, visoki vpojnost je običajno neugodna.

Aplikacije[urejanje]

Natisnjeno electronics so v uporabi ali v obravnavanem za:

Norveško podjetjeThinFilmuspešno dokazano roll roll natisnjena ekološko spomin v 2009.[54][55][56][57]

Razvoj standardov in dejavnosti[urejanje]

Tehničnih standardovin inštitucijam pobude naj bi omogočilivrednostne verigerazvoj (za izmenjavo specifikacije izdelka,Karakterizacijastandardi, itd.) Ta strategija razvoja standardov ogledala pristop, ki se uporabljajo na podlagi silicija elektronike v zadnjih 50 letih. Pobude vključujejo:

objavila tri standarde za tiskane elektronike. Vsi trije so bili objavljeni v sodelovanju z Japonsko elektronsko embalažo in vezja Association (JPCA):

  • IPC/JPCA-4921, zahteve za tiskane elektronika osnovni materiali

  • IPC/JPCA-4591, zahteve za tiskane elektronika funkcionalno prevodnih materialov

  • IPC/JPCA-2291, Design smernica za tiskane elektronika

Te standarde, in drugi v razvoju, so del IPC natisnjena elektronika pobude.


Dom | o nas | Izdelki | Novice | Razstava | Kontakt | Povratne informacije | Mobilni telefon | XML | Glavna stran

TEL: +86-757-8128-5193  E-mail: chinananomaterials@aliyun.com

Guangdong Nanhai ETEB Technology Co, Ltd