Der digitale Feinliniendruck ist eine der wichtigsten Entwicklungen in der additiven Elektronik. Der Tintenstrahldruck selbst ist sehr weit fortgeschritten und hat hervorragende Fortschritte gemacht, bis hin zur R2R-Industrialisierung. Allerdings hat der Tintenstrahldruck als Technologie zwei Einschränkungen: (1) begrenzte Auflösung und (2) begrenzter Viskositätsbereich der Tinte. Hier stellen wir zwei Technologien vor, die diese Grenzen überwinden können
Hier stellen wir die von XTPL entwickelte Mikrodispenser-Technologie mit Düsendurchmessern im Bereich von 0,5-12 um vor. Sie demonstriert eine einzigartige Kombination von ultrafeinem (wenige Mikrometer) "digitalem" Druck auf flachen und nicht flachen Oberflächen UND hochleitenden (4p% Ag bulk?) hochviskosen Nanopartikelpasten (Ag, Cu, Au). Somit bringt diese Technologie die Technik nicht nur dadurch voran, dass sie die Auflösung des Digitaldrucks über die Möglichkeiten des Tintenstrahldrucks hinaus erweitert, sondern auch dadurch, dass sie weitaus leitfähigere und hoch belastete leitfähige Pasten ermöglicht.
Die Innovation liegt hier nicht nur in der Mikrodosiermaschine, sondern auch in den einzigartigen, nicht-newotonischen, hochbeladenen Nanopartikelpasten. Die AgNP-Pasten haben eine hohe Beladung (>85 Gew.-% in einigen Fällen), kleine Partikel (45 nm) und befinden sich in Ethylenglykol-Lösungsmitteln. Die Pasten erfordern relativ hohe Sintertemperaturen (250-300 °C), bieten aber eine hohe Leitfähigkeit, z. B. 4,2 uOhm.cm für die Tinte mit 80 Gew.-% Beladung.
Auf der ersten Folie unten erfahren Sie mehr über die Mikrodosiermaschine selbst. Sie hat derzeit eine Substratgröße von etwa 50 mm x 50 mm. Die maximale Druckgeschwindigkeit beträgt etwa 10 mm/s. Die Steuerungen des XY-Motors und des Z-Motors haben eine Genauigkeit von 2 um bzw. 0,5 um.
Auf der nächsten Folie sehen Sie die Arten von Strukturen, die gedruckt werden können. In der Benchmarking-Tabelle wird gezeigt, dass sie Linienbreiten von 2 um mit einer Ag-Leitfähigkeit von >40 % erreichen können, was andere Berichte in der Literatur übertrifft. Auf der rechten Seite sind die gedruckten Strukturtypen zu sehen, wobei die gedruckten Strukturen ein hohes Aspektverhältnis aufweisen.
Angesichts der hohen Belastung der Pasten und der engen Düse ist ein ständiges Verstopfen zu befürchten. Auf der nächsten Folie wird gezeigt, dass die nicht-newtonschen Pasten über lange Zeiträume durch eine 2,5um-Düse gedruckt werden können, was die Stabilität des Prozesses beweist. Auf der letzten Folie werden die Strukturen gezeigt, die gedruckt werden können. [This is automatically translated from English]