WEST LAFAYETTE, IN – Исследователи университета Purdue разработали технологию лазерной обработки для сверхскоростного изготовления электронных устройств, которая похожа на печатание газет. Она сочетает в себе инструменты, которые уже используются в промышленности для производства металлов в больших масштабах, но использует скорость и точность рулонной печати «рулона в рулон», аналогично рулонной печати газет (рис. 1).

Рис.1 – Новый метод сверхбыстрого изготовления пластичных электронных

устройств с использованием рулонной печати СО₂ – лазером.

Источник: Purdue University / Ramses Martinez

Мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты и многие другие электронные устройства обрабатывают информацию с высокой скоростью, используя их внутренние металлические проводники в микросхемах. Традиционное изготовление металлических проводников в электронных схемах с использованием трафаретов/масок определённого контура не позволяет на них избегать образования металлических капель. «К сожалению, эта технология изготовления электронных микросхем создаёт шероховатые металлические проводящие поверхности, способствуя нагреву электронных устройств и быстрой разрядке их аккумуляторов» объясняет Ramses Martinez, доцент промышленной и биомедицинской инженерии в Purdue.

Будущие сверхскоростные устройства требуют гораздо меньше металлических компонентов и более высокого разрешения при обработке, с размерами элементов микросхем нано уровня. «Необходимо формирование металлических проводников с все  меньшими формами и размерами – нано уровня. Последние достижения в области нанотехнологий этого требуют» – говорит Martinez. Исследователи пытаются снизить шероховатость, чтобы с помощью нового метода сформировать гладкие металлические цепи на наноуровне, с использованием обычных CO2- лазеров, которые уже давно применяются для промышленной резки и гравировки.

Метод изготовления называется «рулон в рулон», с использованием индуцированной лазером сверхпластичности, аналогично печати газет на высокой скорости (рис.2). Применение высокоэнергетического лазера позволяет обойти пределы формируемости наноразмерного металла проводников микросхем. На короткий период времени может обеспечиваться «суперэластичное» поведение различных металлов.

Рис.2 – Исследователи Purdue разработали новую технологию, которая позволяет печатать металлы как газеты, делая их более гладкими и более гибкими, для обеспечения

лучшей проводимости всей металлической цепи микросхем.

Источник: Purdue University / Ramses Martinez.

 «Наш метод может позволить в будущем создавать сенсорные панели, покрытые наноструктурами, способными взаимодействовать со светом и создавать 3D изображения, а также обеспечить экономичное изготовление более чувствительных биодатчиков» – отметил Martinez.

Источник: Industrial Laser Solutions, 2018, September/October, p.10-11; www.industrial-lasers.com