日开发三维曲面印刷电路
发布时间：2024-05-21 点击：85
山形大学有机电子研究中心（roel）副主任时任静士教授2014年7月11日在“思考有机电子的未来”研讨会上发表演讲，介绍了他领导的研究小组正在开发的技术群。其中，时任特别提到了在曲面上直接印刷电路的“三维曲面印刷电路技术（3d-pe）”，称“目前还没有其他人涉足此类技术”。
时任公开了山形大学拥有专利的、可低温烧结的银（ag）纳米墨，以及铜（cu）纳米墨的特性。
银纳米墨在涂布后，室温环境下干燥数小时，导电率降至约200μωcm。以100℃的温度烧结后导电率可降至6μωcm，以120℃的温度烧结则可降至3μωcm。
铜纳米墨方面，时任研究组与石原化学共同开发了在氮气环境下的热烧结技术，以300℃的温度烧结后导电率降至约100μωcm、350℃烧结可使导电率降至约18μωcm。铜块的导电率为1.7μωcm。
另外，时任还与石原化学开发了铜纳米墨的光子烧结（photonicsintering）技术。只需在大气环境中以0.8ms的极短时间来照射6000j能量的光，即可将铜布线的导电率降至9μωcm。
以前利用喷墨技术使用银或铜纳米墨来形成电极及布线时，会产生“咖啡渍效应”，即布线及电极的周围和边缘出现隆起的现象。时任研究组开发的技术也能解决这一问题。
具体做法是以水为溶剂、30℃的温度及85-90％的相对湿度使墨水干燥，布线的截面就会形成台形或中央隆起的丘形，从而消除咖啡渍效应。 以85-90％的相对湿度、140℃的温度烧结后，导电率约30μωcm。
关于3d-pe技术，此次并未公开其印刷方法，但据称可将银纳米墨直接印刷到曲面上。布线线宽最大可达到20μm，还可在圆筒等曲面上印刷。
设想用于汽车驾驶席周围的仪表、操作面板（仪表板）上安装的触摸面板、汽车车内布线，以及弯曲机壳上的天线等。时任教授表示，“这是用原来的光刻工艺所无法实现的”。
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铜纳米墨方面，时任研究组与石原化学共同开发了在氮气环境下的热烧结技术，以300℃的温度烧结后导电率降至约100μωcm、350℃烧结可使导电率降至约18μωcm。铜块的导电率为1.7μωcm。
另外，时任还与石原化学开发了铜纳米墨的光子烧结（photonicsintering）技术。只需在大气环境中以0.8ms的极短时间来照射6000j能量的光，即可将铜布线的导电率降至9μωcm。
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