Çevik Ink Formulalerinin Baslı Elektronikteki Eleştirel Rolü

Baskılı elektronik, dönüştürücü bir üretim paradigması olarak ortaya çıktı, esnek, hafif ve maliyete dayanıklı elektronik cihazlardan tekstillere ve camlara kadar uzanan yüzeylerde üretim paradigması, endüstriyel olarak esnek görüntüler, fotonlar, baskılanabilir sensörler ve mekanik dayanıklılık için gerekli olan işlevsel bir malzeme.

Anahtar Elektrik Özellikleri Tanımlanmış

Hesaplama ayrıntılarının incelenmesinden önce, elektrik akımının belirlenmesi için bir materyalin (örneğin, yüksek çözünürlükte) yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) ile yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte.

Davranışlı Malzeme Seçimi: Gümüş, Bakır, Karbon ve Öteki

Davranışlı dolgu seçimi en etkili formülasyon kararıdır. Her malzeme iletkenlik, maliyet, istikrar ve işleme gereksinimleri arasında ayrı bir ticaret sunar.

Silver-Based Inks

Silver, baskılı elektronik endüstrinin çalışmalarını sürdürüyor çünkü en yüksek metaller arasında elektrik iletkenliği (6.30 × 10) × 10) ve gümüş veya tek kullanımlık elektronikler için direnci. gümüş-kodlu bakır ve nano-perticiler, yüksek performanslı uygulamaları korumak için yaygın olarak kullanılıyor.

Bakır Inks

Bakır, bakırın elektrik performansında büyük ölçüde azalmaya neden olan gümüşlerin yaklaşık% 90'ını sunar (bu, 1,68 × 10)-8) & Omega;·m) Önemli zorluk, bakırın elektrik performansında hızlı oxidasyondur.Bu, bakırın temizlenmesinde bakırın minimum tabakalarda korunmasını sağlar.

Karbon bazlı Inks

Karbon inks, grafikten, karbon siyah veya grafikten flakes'lerden üretilen karbon inksleri, metallerden çok daha düşük iletkenlik sunar (tipik olarak 10-100 S /cm) ancak kimyasal inertness, esneklik ve düşük maliyet kontrolüne sahip olmak, Karbon mürekkepleri biyosensorlar için yaygın olarak kullanılır, pastazo taşıyıcılar ve elektrokimyasal enerji depolama cihazları ile.

Diğer Davranışlı Malzemeler

Nickel, alüminyum ve iletken polimerler (örneğin, PEDOT:PSS) manyetik bileşenler için kullanılan alüminyum, hafif interconnects (kendi yerli oksitine rağmen), ve PEDOT:PSS, organik elektronik ve elektrokrommik cihazlar için şeffaf elektrotlar için. Hybrid alaşımlar veya karbon-silver kompozitler gibi, orta maliyette birden fazla malzemenin avantajlarını birleştirebilir.

Parçacık Morpholoji, Boyut Dağıtımı ve Yüzey Kimyası

Fiziksel form hem elektriksel özellikleri hem de baskı kabiliyetine güçlü etkiler. S global nanopartiküller (1-100 nm) yüksek yüzeyli enerji nedeniyle yüksek sıcaklık sintering sağlar, ancak gümüş nanotel veya karbonat gibi maddeler genellikle yüksek oranda baskı altında kullanılır, çünkü oar sırasında hizalanırlar, yoğun iletken tabakalar yaratırlar.

Parçacık büyüklüğü dağılımı (PSD) seçilmiş baskı yöntemi için optimize edilmelidir.In inkjet baskı, partiküller, daha küçük partiküllerin tıkanması için, genellikle 500 nm altında. Conversely, kalın film ekranı baskısı birkaç mikrometers için partiküllere tahammül edebilir.

Yüzey kimyası aynı derecede kritiktir. Mekanik partiküller genellikle dispersantlarla kaplıdır, sörfçüler veya polimerik stabilizatörler ink aracında agglomerasyon önlemek için gereklidir. Ancak, bu organik kabuklar, parçacık kavimlerinde elektrik olarak hareket edebilir, artan kontakt direnci için.Sessiz bir seçim; temizlenmiş bir şekilde kaplama ve kaldırma yöntemi (termal, UV veya kimyasal) tam olarak düşük dirençlidir. Örneğin, polivinyl pirrolidone (PVP) tamamen yumuşak nanoparçacıklar için ortaktır; bu nedenle, temizlenebilir.

Binder Systems ve Elektrik Özellikleri Üzerine Etkileri

Binder (veya matrix) substratlara ve diğerlerine termosiyon geri yüklemeden sonra vücutlarını düzeltmeye hizmet eder. Binder (veya matrix) organik polimerler olabilir (epoxy, akrilik, poliurethane), organik gözlükler (daha kalın film parçaları için), veya hibrit sistemler için.

Pasif dolgunluk hacmi doğrudan percolasyon ağı etkiler. Düşük binder içerik ( yüksek yükleme), parçacık-toplama kontakları bol miktarda, yüksek iletkenlik sağlar, ancak potansiyel olarak zayıf eklentiler ve brittleness. yüksek binder içerik, iletkenlik keskin düşüş, bazen percolasyon eşinin altında, parçacıkların izole edildiği. Formulatörler genellikle mekanik özelliklerle iletkenliği dengelemek için percolasyon eşiğini hedef alır.

Esnek substratlar, binderin iletkenliği bozmadan çekmesini talep eder. Elastomerik bağlar (poliurettan, silikon) tercih edilir, ancak daha düşük bir elektrik yalıtım özellikleri vardır.Bazı araştırmacılar, yüksek bir T binder) mevcut yükleri altında tutabilirler, yüksek bir T[Düzücükler[Dönder)[Dönderler[Dönderler) sırasında yüksek bir ısıtılabilir.

Notlar ve Eklemler

Notlar, ink rheology: visity, yüzey gerilimi ve kurutma oranı.Polonya, Dowanol PMA, terpineol, ancak kontrollü bir hızda kahve gibi kusurları önlemek için kontrol edilen bir oranta (NMP) Çevre ve sağlık düzenlemeleri giderek daha fazla su, eth karbonat, tilki gibi solütfenler için daha fazla ısıtılır.

Örneğin, ekran baskısı yüksek vizyumlar (altın) inkjet, düşük vizyumlar, düşük çözünürlükte yüksek çözünürlükte, düşük çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan vitreuslar (Newtonian veya ışıklı hear-thinning) ile yüzey gerilimi ayarlamaya kullanılır.

Post-Processing: Sintering ve Onun Davranış üzerindeki Etkisi

Baskıdan sonra, ink bir partikülden sürekli bir iletken filme dönüştürülmelidir.Sintering processes –term, fotonik, kimyasal veya elektrik – yüksek kontaktlama ve binme geri çekilmeye neden olabilir.Süresel olarak son dirençleri etkileyebilir.

100-300 °C'de ısıtılması, cam veya poliimide gibi ısıtıcı yüzeyler için standarttır. PET ve diğer esnek plastikler için, 150-180 °C'yi aşamaz, alternatif yöntemler gereklidir.Intense puls ışık (IPL) oda sıcaklığında reaktif ajanlar (örneğin, tuzlar veya mikrobiyler) için her türlü enerjiyi veya yüzeysel olarak azaltır.

Elektrik Özelliklerinin Karakterizasyonu ve Testi

Baskılı iletken özelliklerin doğru ölçümü, optimizasyon için gereklidir. Direnç genellikle dört noktalı bir prob yöntemi kullanılarak ölçülür ve direnişi ortadan kaldırır. Doküman direnci (kırda ohms), yönsel ölçümler gereklidir.

Adhesion testi (tape çekme, çiz veya bükme testi) elektriksel sağlamlığı ile ilişkili; cihazın gerçek dünya koşullarına dayanabileceği bir iletken.Seks, antenler) ve ağ analiz cihazları S-parametreleri ölçtü ve geri dönüş testleri.

Uygulama-Specific Formulation Strategies

Tek bir ink formülasyonu tüm basılı elektronik uygulamaları karşılar. Formulators hedef cihazlar için tertemiz:

  • RFID antenleri: Çok düşük dirençlilik (ideally <5 µΩ·cm) Yeterli okuma aralığı elde etmek için. yüksek yükleme ve optimize edilmiş sintering tipik.Ink ayrıca kağıt veya PET'i kapsamalı ve makyaja dayanmalıdır.
  • [FONT:0]Flexible ekranlar[[Dönemli ekranlar[[Dönemli: 1 ): Basit iletkenler (örneğin, PEDOT:PSS, gümüş nanoteller) düşük sayfa direnci ile ([DDDD:285%) Formulaler, minimum fındık ve mekanik esneklik ile dengelenebilirlik gerekir.
  • [FONT:0)Mükemmel sağlık sensörleri[[Dönetici: Vücutta iletkenliği korumak için% 50 suskunma altında olan cilt-konformal inkslere ihtiyaç duyar. Silver- veya karbon dolu elastomerik inks ile mikrokratik yapılar geri dönüşümlü eklenebilirlik değişiklikleri sağlar.
  • [FONT=0)Fotoğrafvoltaic kontakları [Dönetici: Yüksek sıcaklık ko-firli gümüş salozlar üzerinde silikon salozlar kullanın. İşte binder, panolar ve alt-resistance temasını yayıcıya içerir.
  • [FONT:0)Heater elemanları[Dönetici: 1): Direnç ve sıcaklık katsamı (TCR) Karbon veya gümüş, tam kontrollü parçacık yükleme ve üniformaları ile tam olarak kontrol edilen parçacık dağılımının tutarlı ısıtmasını sağlar.

Future Yol Intitive Ink Formulation

Davranışçı araştırmanın sınırları, metal nanoparçacıkları karbon nanotüplerle birleştiren ayrıklıkların azaltılması, maliyet ve ağırlık kullananlar gibi, yüksek çözünürlükte olan, yüksek çözünürlükte bulunan ve mikrokapüllülerin mekanik hasara bağlı olarak gelişmiş olan mikroklar için ihtiyaçlarını ortadan kaldırır.

Sürdürülebilirlik baskıları biyo tabanlı bağlayıcıların gelişimini sürüyor (örneğin, hücreli, ligin) ve su bazlı çözücüler. Bakır işleme edilebilir oksit azaltımı, potansiyel olarak birçok uygulamada gümüş koymak.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Davranışçı ink formülasyonu, baskılı elektronik cihazların elektrik özelliklerini temel olarak belirleyen çok yönlü bir disiplindir. Dikkatli şekilde iletken malzemeler seçerek, parçacık boyutunu ve morfolojiyi kontrol edin, esnek ekranlarda yeni uygulamaları açar, tıbbi sensörler, akıllı paketleme ve enerji dönüşümü. Her bir elektrik elemanının güvenilir formülasyon için temelleri nasıl etkilediği hakkında derin bir anlayış, yüksek performanslı elektronik endüstrisi büyüdükçe, yüksek performanslı elektronik üretimine devam edecektir.

[[Düzg:0) Daha fazla baskılı elektronikte, [[DüzDÜSÜyetim:2.Derin Kimyası C[DÜye Olmayanlar İçin Endüstri Verileri: ·[DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.)[DÜye Olmayan Elektronikler Sayfalar[DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.