+86-757-8128-5193

Pameran

Rumah > Pameran > Kandungan

Elektronik yang bercetak

Elektronik yang bercetakadalah satu setpercetakankaedah yang digunakan untuk mencipta peranti elektrik pada substrat pelbagai. Percetakan biasanya menggunakan alat percetakan yang biasa sesuai untuk menentukan corak pada material, sepertipercetakan skrin,flexography,gravure,mengimbangi lithography, danpancut dakwat. Oleh piawaian industri elektronik, ini adalah proses kos rendah. Dakwat elektronik atau optik elektrik berfungsi akan dimasukkan ke dalam substrat, mencipta peranti aktif atau pasif, sepertitransistor filem nipis; capacitors; gegelung;1OKsa. Bercetak elektronik ini dijangka memudahkan elektronik secara meluas, sangat kos rendah, rendah-pelaksanaan permohonan sepertipaparan yang fleksibel,Label pintar, poster hiasan dan animasi, dan pakaian yang aktif yang memerlukan prestasi yang tinggi.[1]

Istilahelektronik yang bercetakseringkalielektronik organikatauplastik elektronik, di mana satu atau lebih dakwat yang terdiri daripada Kata majmuk yang berasaskan karbon dan sumbernya. Terma-terma lain merujuk kepada bahan dakwat, yang boleh disimpan oleh proses-proses berasaskan penyelesaian, vakum berasaskan atau lain-lain. Bercetak elektronik, sebaliknya, menentukan proses dan tertakluk kepada syarat-syarat tertentu dalam proses percetakan yang dipilih, boleh menggunakan apa-apa bahan berasaskan penyelesaian. Ini termasukhakikat Isa organik,bukan organikhakikat Isa, logam pengalir,Tiny,nanotiub baru, dan lain-lain.

Hampir semua kaedah-kaedah perindustrian percetakan digunakan untuk penyediaan elektronik cetak. Serupa untuk percetakan konvensional, elektronik dicetak menggunakan dakwat lapisan satu atas yang lain.[2]Supaya pembangunan koheren kaedah pencetakan dan bahan-bahan dakwat fieldand #39; s tugas penting.

Manfaat yang paling penting percetakan adalah fabrikasi berkos rendah kelantangan. Kos yang lebih rendah membolehkan penggunaan lebih banyak aplikasi.[3]Sebagai contohRFID-sistem yang dapat mengenalpasti bahagian depan tanpa hubungan dalam perdagangan dan pengangkutan. Dalam sesetengah domain, seperticahaya – pemancar diodespercetakan tidak menjejaskan prestasi.[2]Percetakan pada substrat fleksibel membolehkan elektronik untuk diletakkan pada permukaan melengkung, sebagai contoh, meletakkan sel solar di bumbung kenderaan. Lebih biasanya, luaran konvensional Justifikasikan kos mereka lebih tinggi dengan menyediakan banyak prestasi yang lebih tinggi.

Resolusi, pendaftaran, ketebalan, lubang, bahan-bahan[Edit]

Maksimum diperlukan resolusi struktur di percetakan konvensional adalah ditentukan oleh mata manusia. Ciri-ciri saiz lebih kecil daripada kira-kira 20µm tidak dapat dibezakan oleh mata manusia dan akibatnya melebihi keupayaan proses percetakan konvensional.[4]Sebaliknya, resolusi yang lebih tinggi dan struktur yang lebih kecil adalah perlu dalam pencetakan elektronik banyak, kerana ia secara langsung menjejaskan kepadatan litar dan fungsi (terutamanya transistor). Pendekatan yang sama memegang untuk ketepatan yang lapisan dicetak di atas satu sama lain (lapisan-lapisan pendaftaran).

Kawalan ketebalan, lubang dan keserasian bahan (basah, lekat, solvation) adalah penting, tetapi penting dalam mencetak konvensional hanya jika mata boleh mengesan mereka. Sebaliknya, gambaran visual tidak relevan untuk elektronik cetak.[5]

Teknologi percetakan[Edit]

Tarikan teknologi percetakan untuk pembuatan elektronik terutamanya hasil daripada kemungkinan menyediakan tindanan lapisan struktur mikro (dan dengan itu nipis-filem peranti) dalam cara yang lebih mudah dan kos efektif berbanding konvensional elektronik.[6]Selain itu, keupayaan untuk melaksanakan fungsi baru atau lebih baik (contohnya mekanikal fleksibiliti) memainkan peranan. Pemilihan kaedah cetakan yang digunakan ditentukan oleh syarat-syarat mengenai lapisan bercetak, oleh sifat-sifat bahan-bahan bercetak serta pertimbangan ekonomi dan teknikal produk percetakan yang akhir.

Teknologi percetakan membahagikan antara berasaskan kira-kira danroll-untuk-roll-berdasarkan pendekatan. Berasaskan lembaranpancut dakwatdan percetakan skrin adalah yang terbaik untuk kerja rendah-kelantangan, kepersisan tinggi.Gravure,ofsetdanpercetakan flexographicadalah lebih umum untuk pengeluaran-volume tinggi, seperti sel-sel solar, mencecah 10.000 meter persegi setiap jam (m²/j).[4][6]Manakala ofset dan percetakan flexographic yang terutamanya digunakan untuk bukan organik[7][8]dan organik[9][10]konduktor (kedua juga untuk dielectrics),[11]gravurepercetakan adalah terutamanya sesuai untuk lapisan berkualiti sensitif seperti hakikat Isa organik dan semikonduktor/dielectric-antaramuka dalam transistor, disebabkan oleh kualiti lapisan yang tinggi.[11]Jika resolusi tinggi diperlukan, gravure ini juga sesuai untuk bukan organik[12]dan organik[13]konduktor. Organiktransistor kesan medan –danLitar bersepaduboleh disediakan sepenuhnya dengan menggunakan kaedah jisim-percetakan.[11]

Inkjets anda adalah fleksibel dan serba boleh, dan boleh disediakan dengan usaha yang agak rendah.[14]Walau bagaimanapun, inkjets anda menawarkan kendalian yang lebih rendah sebanyak kira-kira 100m2/h dan resolusi yang lebih rendah (ca. 50µm).[4]Ianya amat sesuai untuk rendah-kelikatan, bahan-bahan larut seperti khidmat pengesanan kerosakan struktur organik. Dengan bahan-bahan kelikatan tinggi seperti dielectrics organik dan zarah tersebar, seperti dakwat logam bukan organik, kesukaran kerana muncung tersumbat berlaku. Kerana dakwat didepositkan melalui titisan, ketebalan dan penyebaran kehomogenan dikurangkan. Menggunakan banyak muncung serentak dan pra penstrukturan substrat tersebut membolehkan penambahbaikan produktiviti dan resolusi, masing-masing. Walau bagaimanapun, dalam kes terkini-percetakan kaedah yang mesti digunakan untuk langkah patterning sebenar.[15]Pencetak pancut dakwat adalah lebih baik untuk khidmat pengesanan kerosakan struktur organik diorganik bidang – kesan transistor(OFETs) danorganik cahaya – pemancar diodes(OLEDs), tetapi juga OFETs yang benar-benar bersedia dengan kaedah ini telah membuktikan.[16]Frontplanes[17]danbackplanes[18]paparan OLED, litar bersepadu,[19]sel photovoltaic organik (OPVCs)[20]dan peranti lain boleh disediakan dengan inkjets anda.

Percetakan skrin adalah sesuai untuk mereka-reka Electric dan elektronik kerana keupayaannya untuk menghasilkan lapisan bercorak, tebal daripada bahan-bahan seperti pes. Kaedah ini boleh menghasilkan mengadakan garisan dari bahan-bahan bukan organik (contoh: untuk papan litar dan antena), tetapi juga penebat dan passivating lapisan, di mana ketebalan lapisan adalah lebih penting daripada resolusi tinggi. Resolusinya kendalian dan 100µm 50 m²/j adalah serupa dengan inkjets anda.[4]Kaedah ini serba boleh dan perbandingan mudah digunakan untuk pengalir dan dielectric lapisan,[21][22]tetapi juga organik Luaran, misalnya utk OPVCs,[23]dan walaupun OFETs[17]boleh dicetak.

Aerosol Jet percetakan (juga dikenali sebagai pemendapan bahan-bahan Mesoscale Maskless atau M3D)[24]adalah teknologi pemendapan bahan lain untuk cetak elektronik. Proses peningkatan Jet bermula dengan atomization dengan dakwat yang boleh dipanaskan sehingga 80° C, menghasilkan titisan atas arahan micrometres satu hingga dua diameternya. Dalam titisan atomized iringan dalam aliran gas dan dihantar ke kepala cetak. Di sini, satu aliran anulus gas bersih diperkenalkan sekitar Sungai aerosol fokus titisan itu ke dalam pancaran ketat pancaran bahan. Aliran gas gabungan keluar kepala cetak melalui muncung converging yang memampatkannya aliran peningkatan kepada diameter sekecil 10µm. Jet daripada titisan keluar kepala cetak pada halaju tinggi (~ 50 meter/saat) dan impinges atas substrat tersebut. Interconnects elektrik, komponen pasif dan aktif[25]dibentuk dengan menggerakkan kepala cetak, dilengkapi dengan shutter henti/mula mekanikal, berbanding dengan dalam substrat. Pola-pola yang terhasil boleh mempunyai ciri-ciri yang terdiri dari 10µm lebar, dengan ketebalan lapisan daripada berpuluh-puluh nanometers ke andgt; 10µm.[26]Kepala cetak muncung yang luas membolehkan cekap patterning Oerlikon saiz ciri-ciri elektronik dan aplikasi lapisan permukaan. Percetakan semua berlaku tanpa menggunakan vakum atau tekanan chambers dan pada suhu bilik. Halaju tinggi keluar jet yang membolehkan pemisahan yang agak besar antara kepala cetak dan substrat, biasanya 2 – 5mm. Titisan yang terus tertumpu kepada keupayaan ketat dari jarak ini, mengakibatkan kemampuan untuk mencetak corak cadangan substrat selama tiga dimensi. Walaupun kelajuan tinggi, proses percetakan agak lembut; substrat kerosakan tidak berlaku dan terdapat secara amnya tidak splatter atau overspray dari titisan itu.[27]Sebaik sahaja selesai patterning, dakwat bercetak biasanya memerlukan rawatan post untuk mencapai sifat-sifat mekanikal dan Elektrikal yang akhir. Pasca rawatan adalah lebih banyak didorong oleh gabungan dakwat dan substrat tertentu daripada oleh proses percetakan. Pelbagai jenis bahan-bahan yang telah berjaya disimpan dengan proses Aerosol Jet, termasuk filem tebal cair menampal, thermosetting polimer seperti epoxies disembuh UV dan pelarut berasaskan polimer seperti poliuretana dan polyimide, dan bahan-bahan biologic.[28]

Percetakan penyejatan menggunakan gabungan percetakan skrin berketepatan tinggi dengan bahan vaporization untuk mencetak ciri-ciri 5µm. Kaedah ini menggunakan teknik-teknik seperti haba, e-rasuk, sputter dan lain-lain teknologi pengeluaran yang tradisional untuk menyimpan bahan-bahan melalui topeng bayang-bayang berketepatan tinggi (atau stensil) yang didaftarkan untuk substrat untuk lebih daripada 1 micrometer. Oleh pengelap atau mengenakan bip Reka bentuk topeng yang berbeza dan/atau menyesuaikan bahan-bahan, litar yang terjamin, kos efektif boleh dibina additively, tanpa menggunakan photolithography.

Kaedah lain dengan persamaan untuk percetakan, antaranyapercetakan microcontactdanNano-jejak lithographyadalah menarik.[29]Di sini, lapisan µm dan nm-bersaiz, masing-masing, telah disediakan oleh kaedah-kaedah yang serupa dengan setem dengan bentuk lembut dan keras, masing-masing. Sering struktur sebenar disediakan subtractively, misalnya oleh pemendapan topeng etch atau melalui proses lift-off. Sebagai contoh, elektrod-elektrod untuk OFETs boleh disediakan.[30][31]Dari masa ke masapad percetakandigunakan dengan cara yang serupa.[32]Kadang-kadang kaedah apa yang dipanggil pemindahan, di mana lapisan pepejal dipindahkan dari sebuah pesawat ke dalam substrat, dianggap elektronik cetak.[33]Electrophotographypada masa ini tidak digunakan dalam elektronik cetak.

Bahan-bahan[Edit]

Bahan-bahan organik dan bukan organik yang digunakan untuk elektronik cetak. Bahan-bahan dakwat mesti boleh didapati dalam bentuk cecair, penyelesaian, penyebaran atau penggantungan.[34]Mereka mesti berfungsi sebagai konduktor, hakikat Isa, dielectrics atau insulators. Kos bahan perlu sesuai untuk aplikasi.

Fungsi elektronik dan printability boleh mengganggu antara satu sama lain, memastikan pengoptimuman berhati-hati.[5]Sebagai contoh, molekul berat badan yang lebih tinggi dalam polimer meningkatkan kekonduksian, tetapi akan berkurangan keterlarutan. Untuk percetakan, kelikatan, ketegangan permukaan dan kandungan pepejal mesti ketat dikawal. Cross-lapisan interaksi seperti basah, lekat, keterlarutan serta prosedur pengeringan pemendapan pasca mempengaruhi keputusan. Aditif yang sering digunakan dalam dakwat percetakan konvensional tidak tersedia, kerana mereka sering menewaskan fungsi elektronik.

Sifat-sifat ketara besarnya menentukan perbezaan antara elektronik dicetak dan konvensional. Bahan-bahan cetak memberi kelebihan yang tegas di sebelah printability, fleksibiliti mekanikal dan fungsi pelarasan oleh pengubahsuaian kimia (contohnya warna di OLEDs).[35]

Konduktor bercetak menawarkan lebih rendah kekonduksian dan pergerakan pembawa cas.[36]

Dengan beberapa pengecualian, bahan-bahan bukan organik dakwat yang dispersions daripada logam atau semiconducting mikro - dan nano-zarah. Semiconducting Tiny digunakan termasuk silikon[37]dan luaran oksida.[38]Silikon juga dicetak sebagai pelopor organik untuk[39]yang kemudiannya ditukar oleh pyrolisis dan annealing ke silikon Kristal.

PMOStetapi tidakCMOSboleh didapati dalam elektronik cetak.[40]

Bahan-bahan organik[Edit]

Elektronik cetak organik mengintegrasikan pengetahuan dan perkembangan dari cetakan, elektronik, kimia, dan Sains bahan, terutamanya dari organik dan kimia polimer. Bahan organik dalam bahagian berbeza daripada konvensional elektronik dari segi struktur, operasi dan fungsi,[41]yang mempengaruhi rekabentuk peranti dan litar dan pengoptimuman serta kaedah fabrikasi.[42]

Penemuanpolimer terkonjungsi[36]dan pembangunan mereka menjadi bahan larut disediakan dengan bahan-bahan organik dakwat yang pertama. Bahan-bahan daripada kelas ini polimer melaluinya memilikimenjalankan,semiconducting,electroluminescent,fotovoltaikdan sifat-sifat lain. Polimer lain digunakan sebagaiinsulators dan dielectrics.

Dalam bahan-bahan organik Tempahan pengangkutan lubang digemari berbanding pengangkutan elektron.[43]Kajian terbaru menunjukkan bahawa ini adalah satu ciri khusus organik semikonduktor/dielectric-antara muka, yang memainkan peranan utama dalam OFETs.[44]Oleh yang demikian, jenis-p peranti perlu menguasai lebih n jenis peranti. Ketahanan (tentangan terhadap penyebaran) dan jangka hayat adalah kurang daripada bahan-bahan konvensional.[40]

Hakikat Isa organik termasuk dalam pengalirpolimerPoli (3,4-ethylene dioxitiophene), doped dengan Poli)styrenesulfonate), (PEDOT:PSS) dan Poli ()aniline) (PANI). Kedua-dua polimer disediakan secara komersial dalam formulasi yang berbeza dan telah dicetak menggunakan pancut dakwat,[45]skrin[21]dan mengimbangi percetakan[9]atau skrin,[21]flexo[10]dan gravure[13]percetakan, masing-masing.

Khidmat pengesanan kerosakan struktur polimer diproses menggunakan Pencetak pancut dakwat, sepertis Poli (thiopene)seperti poly(3-hexylthiophene) (P3HT)[46]dan Poli (9,9-dioctylfluorene co-bithiophen) (F8T2).[47]Bahan yang kedua juga telah gravure dicetak.[11]Polimer electroluminescent yang berbeza digunakan dengan Pencetak pancut dakwat,[15]serta bahan-bahan aktif untukphotovoltaics(contohnya campuran P3HT denganFuckminsterderivatif),[48]yang sebahagiannya juga boleh disimpan menggunakan percetakan skrin (contohnya campuranPoli (phenylene vinylene)dengan derivatif Fuckminster).[23]

Insulators organik dan bukan organik yang boleh dicetak dan dielectrics wujud, yang dapat diproses dengan kaedah cetakan yang berbeza.[49]

Bahan-bahan bukan organik[Edit]

Bukan organik elektronik menyediakan lapisan sangat disusun dan antara muka yang organik dan tidak dapat menyediakan bahan-bahan polimer.

PerakTiny digunakan dengan flexo,[8]ofset[50]dan pancut dakwat.[51]Emaszarah-zarah digunakan dengan Pencetak pancut.[52]

A.C.electroluminescentMemaparkan pelbagai warna (EL) boleh meliputi berpuluh meter persegi, atau diperbadankan di muka jam tangan dan memaparkan instrumen. Ia melibatkan enam hingga lapan lapisan organik bercetak, termasuk phosphor doped tembaga, pada suatu substrat filem plastik.[53]

Sel-sel CIGSboleh dicetak terus kemolibdenum yang kayabersalutkepingan kaca.

Yang bercetaksel solar germanium gallium arsenidemenunjukkan kecekapan penukaran 40.7%, lapan masa yang terbaik organik sel-sel, menghampiri prestasi terbaik daripada silikon Kristal.[53]

Substrat[Edit]

Bercetak elektronik membolehkan penggunaan fleksibel substrat, yang merendahkan kos pengeluaran dan membolehkan fabrikasi litar mekanikal fleksibel. Sementara inkjet dan percetakan skrin biasanya mendalam substrat tegar seperti kaca dan silikon, kaedah jisim-mencetak hampir secara eksklusif akan menggunakan kertas dan fleksibel Kerajang.Poli (ethylene terephthalate)-Kerajang (PET) adalah pilihan yang biasa, kerana kestabilan suhu kos rendah dan sederhana tinggi.Poli (ethylene naphthalate)-(PEN) danPoly(imide)-Kerajang (PI) adalah prestasi yang lebih tinggi, lebih tinggi kos alternatif.Kertasdan #39; s kos rendah dan aplikasi melipat menjadikan ia suatu substrat menarik, Walau bagaimanapun, roughness yang tinggi dan sempurna besar menjadikannya bermasalah untuk elektronik.[50]

Lain-lain penting substrat kriteria adalah rendah roughness dan wettability yang sesuai, yang boleh ditala pra rawatan dengan menggunakansalutanatauCorona pelepasan. Berbeza dengan percetakan konvensional, sempurna yang tinggi adalah merugikan biasanya.

Aplikasi[Edit]

Elektronik yang dicetak akan digunakan atau bukan di bawah pertimbangan untuk:

Syarikat NorwayThinFilmroll-untuk-roll yang berjaya menunjukkan memori organik yang dicetak pada tahun 2009.[54][55][56][57]

Standard pembangunan dan aktiviti[Edit]

Piawaian teknikaldan inisiatif roadmapping adalah bertujuan untuk memudahkanrantaian nilaiPembangunan (untuk perkongsian spesifikasi produk,PencirianStandard, dll.) Ini strategi pembangunan Standard mencerminkan pendekatan yang digunakan oleh elektronik berasaskan silikon selama 50 tahun. Inisiatif termasuk:

telah menerbitkan tiga piawaian untuk elektronik cetak. Ketiga-tiga telah diterbitkan dengan kerjasama dengan pembungkusan Elektronik Jepun dan Persatuan litar (JPCA):

  • IPC/JPCA-4921, keperluan bahan-bahan asas elektronik bercetak

  • IPC/JPCA-4591, keperluan bahan-bahan pengalir yang berfungsi di cetak elektronik

  • IPC/JPCA-2291, garis panduan Reka bentuk bercetak elektronik

Piawaian-piawaian, dan lain-lain pembangunan, adalah sebahagian daripada inisiatif elektronik dicetak di IPC.


Rumah | tentang kami | Produk-produk | Berita | Pameran | Hubungi kami | Maklum balas | Telefon mudah alih | XML | Utama Laman

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

Guangdong Nanhai ETEB Technology Co, Ltd