실버 나노 입자가있는 잉크를 사용하여 신축성있는 유연한 하이브리드 회로 구현

- Mar 20, 2017 -

오늘날 전자 제품에는 3 차원 인쇄와 결합 할 수있는 종이 및 폴리머 기판을 기반으로 한 엄격한 회로 (실리콘 회로)와 새롭고 매력적이며 유연한 회로 구축에 대한 두 가지 주요 접근 방식이 있습니다. 현재까지 칩은 정교한 특수 기능에 필요한 신뢰할 수있는 높은 전기적 성능을 얻기 위해 사용됩니다. 그러나 컴퓨터 나 휴대 전화와 같이 복잡성이 높은 시스템의 경우 칩을 함께 접착해야합니다. 바르셀로나 대학의 스페인 연구원 팀은 SMD 또는 표면 장착 장치라고 불리는 새로운 칩 접합 기술을 발표했다.이 기술은은 나노 입자가 포함 된 잉크로 잉크젯 프린터를 사용한다.



AIP Publishing의 응용 물리학 저널 (Journal of Applied Physics)에 이번 주에 기술 된이 기술은 빠르고 안정적이며 간단한 제조 공정을위한 산업적 필요성에 부응하고 표준 제조 공정의 환경 영향을 줄이기 위해 개발되었습니다. 잉크젯 잉크 용은 나노 입자는 산업적 유용성 때문에 선택되었습니다. 은은 쉽게 소결 될 수있는 안정한 잉크로 나노 입자로 쉽게 재생됩니다. 은이 저렴하지는 않지만 사용 된 이모가 너무 적어 비용이 낮게 유지되었습니다.

연구팀의 과제는 Javier Arrese (연구팀 구성원)가 회로에 잉크젯 프린팅 기술을 사용하고 칩을 본딩하여 표준 제조의 성능을 향상 시키거나 확인하는 것이 었습니다.

"우리는 잉크젯 인쇄로 여러 전자 회로를 개발했으며, 목적을 달성하기 위해 SMD 칩을 여러 번 삽입해야했습니다. "우리의 접근 방식은 인쇄 회로에 사용 된 본딩을 위해 동일한 기계를 사용하는 것이 었습니다."

가장 큰 도전은 모든 SMD 크기 제품군에 대해 높은 전기 접점 값을 얻는 것이 었습니다. 이를 위해 팀은 조립 / 납땜 솔루션으로 잉크젯으로 인쇄 한 은색 잉크를 사용하도록 제안했습니다. 은 잉크 방울이 모세관 현상에 의해 계면을 통해 유동하면서 SMD 소자 패드와 인쇄 된 하부 도전 경로 사이의 중첩 영역에 근접하여 증착되었다. 이 현상은 스폰지처럼 작용합니다. 스폰지 의 구조체 의 작은 공극이 액체를 흡수하여 유체가 표면에서 스폰지로 끌어 올 수있게합니다. 이 경우, 얇은 계면은 스폰지의 작은 공극으로 작용합니다.

나노 크기의 표면 에너지를 이용하여은 나노 입자 (AgNP) 잉크는 매우 낮은 온도에서 열처리 후 높은 전기 전도성을 보장하므로 높은 전기 전도성 상호 연결을 얻을 수 있습니다. 이 제안 된 방법을 사용하여 인텔리전트 플렉시블 하이브리드 회로를 종이에 시연 해 보았습니다.이 회로에서는 AgNP 잉크로 여러 SMD를 조립하여 방법의 신뢰성과 실현 가능성을 보여줍니다.

Arrese는 "우리 연구에 많은 놀라움이 있었는데, 그 중 하나는 현재의 표준 기술에 비해 새로운 방법을 사용하여 이전의 잉크젯 인쇄 회로에 SMD 칩을 얼마나 잘 접착 시켰는가였다.

이 작업의 응용과 의미는 광범위 할 수 있습니다.

"우리는 기존 RF (Radio Frequency) 태그를 개선하고 스마트 패키징을 향상시키고 착용 가능한 전자 제품을 개선하고 유연 전자, 종이 전자 제품을 개발할 것이라 믿습니다. 우리의 결과는 모든 것이 가능하다는 것을 믿습니다"라고 Arrese는 말했습니다.


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