Nanotecnología en Electrónica Impresa

Por la Voluntad Soutter

Temas Revestidos

Introducción
Ventajas de la Electrónica Impresa
Materiales usados en Electrónica Impresa
Métodos de la Fabricación para la Electrónica Impresa
Impresión de la Lista-a-Lista
Impresión de Hoja-FED
Retos
Conclusión
Referencias

Introducción

La electrónica Impresa se hace de los componentes electrónicos que se pueden tramitar bajo la forma de solución líquida, e impreso sobre un substrato entinte de la misma manera se imprime sobre el papel. Mientras Que el concepto ha estado alrededor por algún tiempo, los materiales y las técnicas desarrollados por la investigación en la nanotecnología están haciendo los circuitos flexibles más de una realidad comercial.

Los materiales usados para formar los resistores, los condensadores, y otros componentes en un circuito impreso pueden incluir pastas orgánicas, nanoparticles del metal, y nanotubes semiconductores del carbón - la investigación en curso está destapando más materiales que se puedan utilizar para hacer los componentes imprimibles de la electrónica cada año.

Los substratos usados para imprimir los circuitos electrónicos son generalmente silicio, cristal, cerámica, o películas del polímero. Los substratos del Polímero han recibido la mayoría de la atención recientemente, como permiten que los circuitos sean hechos flexibles, abriendo un rango de nuevas aplicaciones fascinador.


El Cuadro 1. circuitos impresos Flexibles se podía utilizar para agregar funciones elegantes a los objetos diarios. Haber de Imagen: ORNL.gov

Ventajas de la Electrónica Impresa

Imprimiendo los circuitos electrónicos, bastante que usando técnicas tradicionales del microfabrication tenga gusto de la deposición de vapor y la aguafuerte, proporciona a muchas ventajas, en términos de aplicaciones potenciales se abren que, y durante el proceso de fabricación sí mismo.

La Fabricación de la microelectrónica impresa se puede lograr usando las técnicas que son muy familiares a la industria de impresión de los gráficos. la Lista-a-Lista y los métodos hoja-introducidos son ambas posibles. Los costos De Lanzamiento se reducen grandemente, y las corridas cortas de productos de encargo se pueden acomodar mucho más fácilmente.

Las temperaturas operatorias son también mucho más inferiores que las técnicas convencionales del microfabrication, reduciendo la energía asociada a los productos electrónicos.

Los circuitos Electrónicos manufacturados usando estas técnicas son poco probables ser convenientes para las aplicaciones de alto rendimiento, donde el calcular potente o la alta tolerancia a la temperatura se requiere.

, Sin embargo, abrirán una nueva área entera de aplicaciones de baja energía, baratas. La electrónica Flexible podrá agregar funciones “elegantes” al empaquetado, a la etiqueta y a la ropa. Hay también mucho interés al usarlos para las visualizaciones, de grande cartelera-como las pantallas a las pantallas flexibles portátiles que se pueden leer como un periódico.

Materiales Usados en Electrónica Impresa

Materiales del Cuadro 1. usados para los componentes electrónicos imprimibles


Material Ejemplo
Conductores Polímeros de Conducto Polythiophenes, polycarbazoles
Copos del Metal Plata, aleaciones de plata
Nanoparticles del Metal Cobre, Oro, Plata
Nanotubes del Carbón - - -
Condensadores Óxidos Inorgánicos HfO2, TiO2, ZrO2
Polímeros Copolímero del Imida-Norbornene
Compuestos Orgánicos/inorgánicos Óxido de Metal/epóxido
Resistores Películas de carbono - - -
Materiales Ópticos Antenas del RFID Aluminio
LED Orgánico - - -

Métodos de la Fabricación para la Electrónica Impresa

Impresión de la Lista-a-Lista

La impresión Flexográfica es asequible fijar, debido al uso de las placas baratas del polímero. Sin Embargo, éstos no son siempre compatibles con las tintas nuevas usadas para la electrónica impresa.

La impresión del Fotograbado es altamente flexible - puede imprimir capas a través de una amplia gama de espesores, a partir del 5µm hasta 50nm. La resolución disponible es también muy alta, permitiendo que los circuitos densos sean impresos.

La impresión En Offset está bien adaptada a más aplicaciones exigentes, pues permite un alto nivel de mando, utiliza un relativamente de alta resolución, y es conveniente para la producción rápida a gran escala. El costo de lanzamiento es más alto que otros métodos, sin embargo, y un volumen de desecho importante se produce.

Impresión de Hoja-FED

La impresión de la Inyección De Tinta es el la más común y dispersa de estas tecnologías. Debido a la comprensión robusta tenemos de ella, puede ser adaptada al trabajo con una amplia gama de substratos y de tintas. Es también mucho más barata que el más especialista, técnicas avanzadas enumeradas aquí. Sin Embargo, no está sin obstrucción todavía como de bien escala-hacia arriba a las operaciones de fabricación grandes. Es probable que la electrónica de la impresión de la inyección de tinta siga siendo dominante para las aplicaciones a corto plazo, a pedido.

La impresión de la Pantalla es la técnica más madura de la impresión para la electrónica. Es barata y adaptable, pero sufre del espesor relativamente grueso de la capa (>20µm) y de la resolución limitada.

Retos

El reto más importante para la electrónica impresa es el revelado y la optimización de los materiales usados. Solamente un puñado de substratos potenciales se ha explorado hasta ahora, y mientras que los investigadores están descubriendo los nanomaterials con las propiedades electrónicas potencialmente útiles, todavía hay una manera de entrar en formular éstos las tintas comerciales, imprimibles.

Los procesos de fabricación para imprimir electrónica también requerirán el revelado importante. Algunas compañías están comenzando a comercializar la impresión de sistemas electrónicos simples, pero los procesos tendrán que ser mejorados considerablemente antes de que seamos capaces de los circuitos del complejo de la impresión.

Muchos comentaristas creen que las aplicaciones más acertadas de la electrónica impresa estarán en los procesos híbridos, combinando técnicas de la impresión con procesos establecidos como la litografía del nanoimprint, que se utiliza para crear las últimas generaciones de microprocesadores. Este tipo de método podría proporcionar a una manera segura, más barata de producir componentes electrónicos y características del circuito en una escala apenas de algunos nanometres, que serán inestimables como nuestras demandas en el equipo de proceso de datos intensifican.

Conclusión

La electrónica Impresa tendrá implicaciones a través de una amplia gama de industrias. Las Visualizaciones, los RFID, los sensores, y el equipo electrónico usable o biocompatible están entre los temas de investigación más calientes.

Hay también un camino sin obstrucción a la comercialización para esta tecnología. Mientras Que todavía hay trabajo de desarrollo que se hará, la ubicuidad de las técnicas en grande para la impresión regular significa que la transición a la producción comercial debe ser más lisa que para la mayoría de los productos de la nanotecnología que brotan.

Referencias

Date Added: Jul 6, 2012 | Updated: Jul 7, 2012

Last Update: 7. July 2012 06:05

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