高分辨率熔融金属电流体喷印直写工艺

作     者：汪卓 潘艳桥 刘志豪 彭磊 冯延冬 Wang Zhuo;Pan Yanqiao;Liu Zhihao;Peng Lei;Feng Yandong

作者机构：武汉科技大学机械自动化学院机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械自动化学院精密制造研究院武汉430081 武汉科技大学机械自动化学院冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2023年第60卷第2期

页      面：286-291页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51705380) 武汉科技大学国防预研基金资助项目(GF202018) 

主　　题：熔融金属 电流体喷印 直写 柔性电子器件 微图案 

摘      要：固态金属材料以其高导电性和低成本等特点在柔性电子器件的制造中具有巨大的应用潜力,但现有熔融金属微制造工艺的制造精度有限。为了提高熔融金属在导电结构制备中的分辨率,研发了一种熔融金属电流体喷印直写打印方法。对该方法的基本原理进行阐述。利用自主研发的熔融金属电流体喷印喷头装置,以金属锡为原料进行实验,对打印工艺参数进行了研究。探究了脉冲峰值电压、喷嘴高度、打印速度对锡线成型质量的影响规律,研究结果表明:当脉冲峰值电压4.0 kV,喷嘴高度0.20 mm,打印速度2.0 mm/s时,锡线成型质量最好,能实现线宽约为50μm的锡线制备。最后,结合优化的工艺参数在聚酰亚胺(PI)薄膜上制作了高分辨率导电图案,验证了该方法的可行性,为熔融金属材料在柔性电子器件制造中的应用提供了新途径。