MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Исследователи из Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University) предложили способ существенно улучшить качество струйной печати электронных схем без повышения стоимости работ и вреда для экологии. К работе подтолкнула идея обычных газированных напитков, которые равномерно насыщаются пузырьками газов и не оставляют следов после высыхания пролитой жидкости.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews
Известная проблема «кофейного кольца» — когда пролитый кофе образует на поверхности разводы с отчётливыми контурами — это также вопрос равномерного распределения наночастиц в жидких чернилах для печати электронных схем. Обычно этого добиваются с помощью введения в чернила поверхностно активных веществ или других соединений, которые изменяют поверхностное натяжение. Но это далеко не идеальное решение, поскольку добавки влияют на процесс высыхания и всё равно создают нежелательные узоры на схемах, что ведёт к ухудшению характеристик напечатанного слоя: электрических, оптических и других.
Японские учёные использовали другой подход: они ввели в суспензию (чернила) ультрамелкие пузырьки размером менее 1 мкм, также называемые объёмными нанопузырьками. Добавление пузырьков изменило поведение капель при растекании и высыхании. Эффект «кофейного кольца» снизился, что объясняется снижением капиллярного переноса наночастиц к периферии пятен в процессе высыхания. При увеличении концентрации пузырьков распределение наночастиц по толщине плёнки становилось более равномерным, а при наиболее сильном газировании учёные добивались концентрации наночастиц в центре пятен, демонстрируя хорошую управляемость процессом печати.
Источник изображения: Tokyo Metropolitan University
Таким образом, характером поверхности напечатанной плёнки можно управлять физически — изменяя концентрацию пузырьков, а не химическим составом связующих добавок или растворителя. Метод потенциально пригоден для изготовления печатной электроники, датчиков, оптических покрытий и элементов микроэлектромеханических систем, где неодинаковая толщина слоя способна привести к разбросу электрических и механических характеристик.
Пока технология проверена главным образом на модельных чернилах с наночастицами оксида кремния (SiO2), поэтому для промышленного применения предстоит подтвердить её эффективность со всем спектром составов: проводящими, полупроводниковыми и каталитическими наноматериалами, а также исследовать стабильность пузырьков при длительных процессах и в многосопловых печатающих головках.
Источник:
