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電流體噴印對曲面電子制備工藝的意義

     曲面電子制備的實現(xiàn)需要在任意曲面上制造傳感/驅(qū)動元件及微處理器等功能器件,這些大面積微納結構與器件的曲面制造,涉及機械、材料、力學、電子等多學科交叉研究,對制造技術提出了極大挑戰(zhàn)。目前曲面電子的制備方法采用剝離與轉(zhuǎn)印等多套復雜工藝的組合,其具體實現(xiàn)是首先將基于平面基底制備的微結構通過激光等方式進行剝離,然后通過轉(zhuǎn)印圖章將微結構轉(zhuǎn)印到曲面上,但是在非平面結構上制備大規(guī)模電子器件和引線電路-直都是巨大的挑戰(zhàn)。目前,光刻、電子束、離子束等刻蝕工藝,以及絲網(wǎng)印刷、軟印刷、納米壓印等印刷工藝被陸續(xù)用于制備TFT陣列、傳感器陣列、引線電極等器件,但均無法解決大面積曲面電子制造難題。噴印技術直接在平面/曲面、有機/無機等多種基底上實現(xiàn)微納結構的大面積、高精度制造,是制造曲面電子的理想方式。氣溶膠噴印和接觸直寫技術在圓柱和圓球表面進行天線曲面共形制造,為曲面共形制造提供了新思路,現(xiàn)有噴印技術(如傳統(tǒng)靜電、熱氣泡、壓電噴印)只兼容5-20cp粘度的墨水,噴印最小線寬為20um。電噴印可以利用100-10000cp的高粘性溶液(如納米銀漿、光刻膠等)制備微納結構(引線、電極、掩膜),突破了傳統(tǒng)噴印墨水兼容性、打印分辯率低等技術瓶頸!。電噴印精度取決于電場中帶電液滴射流的噴射頻率與飛行軌跡等。但電噴印技術要想成為曲面電子制造手段,必須要繼續(xù)研究曲面襯底及其所引起非均勻電場對射流運動的影響,以及曲面路徑規(guī)劃、噴印頻率與運動速度匹配關系等內(nèi)容。


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