Оптимизировано лазерное спекание для печатной электроники

ИноСМИ, Промышленные лазеры Комментариев к записи Оптимизировано лазерное спекание для печатной электроники нет

Новые исследования проливают (лазерный) свет на лучшее средство разводки тонкопленочных схем.

Печатная электроника использует стандартные технологии печати для изготовления электронных устройств на разных подложках, таких как стекло, пластиковые пленки и бумага. Интерес к этой области растет из-за возможности создавать более дешевые схемы более эффективно, чем обычные методы. Новое исследование, проведенное исследователями из Университета Soonchunhyang в Южной Корее, опубликованное в AIP Advances из AIP Publishing, дает представление о обработке чернил наночастиц меди с зеленым лазерным излучением. Kye-Si Kwon и его коллеги ранее работали с чернилами из наночастиц серебра, но они переключились на медь (полученную из оксида меди) как возможную недорогую альтернативу. Металлические чернила, состоящие из наночастиц, имеют преимущество перед цельными металлами из-за их более низких температур плавления. Хотя температура плавления меди составляет около 1,083 градуса по Цельсию, по данным Квона, наночастицы меди можно довести до температуры плавления всего от 150 до 500 ° С — через процесс, называемый спеканием. Затем их можно объединить и связать вместе.
Группа Квона концентрируется на фотонных подходах для нагрева наночастиц за счет поглощения света. «Лазерный луч может быть сфокусирован на очень небольшой площади, вплоть до уровня микрометра», — объяснил Квон и докторант М-р Халилур Рахман. Теплота из лазера служит двум основным целям: превращение оксида меди в медь и способствование соединению частиц меди через плавление.
Для этих задач был выбран зеленый лазер, потому что его излучение (в диапазоне уровней поглощения от 500 до 800 нм) считалось наиболее подходящим для применения. Квону также было любопытно, потому что, насколько ему известно, об использовании зеленых лазеров в этой роли не сообщалось нигде.

В своем эксперименте его группа использовала коммерчески доступные чернила из наночастиц оксида меди, которыми с двух сторон были покрыто стекло распылением на двух скоростях для получения двух толщин. Затем предварительно обжигали материал для высыхания большей части растворителя перед спеканием. Это необходимо для уменьшения толщины пленки оксида меди и предотвращения взрывов пузырьков воздуха, которые могут возникнуть в результате внезапного кипения растворителя во время облучения. После серии испытаний команда Квона пришла к выводу, что температура предварительной обработки должна быть немного ниже 200 градусов C.

Экспериментаторы также исследовали оптимальные настройки мощности лазера и скорости сканирования во время спекания для повышения проводимости медных цепей. Они обнаружили, что наилучшие спеченные результаты были получены, когда мощность лазера колебалась от 0,3 до 0,5 Вт. Они также обнаружили, что для достижения желаемой проводимости скорость лазерного сканирования должна быть не более 100 миллиметров в секунду и не медленнее 10 мм/с.
Кроме того, Квон и его группа исследовали толщину пленки — до и после спекания — и ее влияние на проводимость. Квон и его группа пришли к выводу, что спекание снижает толщину на целых 74 процента.

В будущих экспериментах команда Квона рассмотрит влияние субстрата на спекание. В совокупности эти исследования могут дать ответы на некоторые из неопределенностей, мешающих печатной электронике.

Перевод https://www.photonicsonline.com/doc/laser-sintering-optimized-for-printed-electronics-0001

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.rf.mail@yandex.ru

Back to Top