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印刷电子工程中心开发成功印刷制备多层柔性电路技术
2016-11-15

      最近,苏州纳米所印刷电子研究部印刷电子工程中心科研人员与合作企业共同开发成功基于印刷电子技术制造原理的多层柔性印刷电路制备技术。图1显示了在PET基底上通过印刷制备的4层电脑主板电路,4层电路的总厚度小于0.1mm,印刷电路最小线宽0.1mm。该电路版具有很好的柔性、表面平整,层间电路有可靠的绝缘与导电连接。


图1、印刷制备的多层柔性电路


      传统印刷电路版(Printed Circuit Board,简称PCB)并不是基于真正意义的“印刷”制造技术,而是用图形化光刻与酸腐蚀导电层方法制造的。这种“减材”制造工艺不但会造成腐蚀液排放污染,而且大量浪费原材料。我国PCB产业造成的污染已成为主要工业污染源之一。印刷电子(Printed Electronics)制造方法则是基于真正意义的印刷技术,不需要光刻腐蚀工艺,是具有绿色环保特征的“增材”制造方法。中科院苏州纳米所印刷电子工程中心致力于服务产业,多年来研究开发与产业相关的工程化印刷电子技术。已开发成功的产业化技术包括混合印刷金属网栅柔性透明导电膜。该项技术已在触摸屏领域实现产业化。工程中心的另一个聚焦点是开发绿色印刷增材制造PCB技术。自2015年以来已经开发出基于丝网印刷纳米银导电材料构建传统芯片电路的技术。图2是在超薄PET基底上构建的蓝牙电路,可以实现与皮肤紧密贴合。在此基础上,进一步构建了可无线发射与无线充电的“体温贴”(图3),体温信息直接发送到手机,为印刷制备可穿戴电子系统奠定基础。采用印刷制备技术的优点是可以低成本大批量制备此类电子系统。图4是在印刷电子工程中心实现的批量印刷制备的蓝牙电路。新开发的印刷多层柔性电路制备技术成功解决了多层电路之间的层间绝缘与过孔互联问题。在图1中显示的4层电路中包含了1000多个实现层间导电互联的过孔。通过与传统芯片及电子元器件贴合技术相结合(图2、图4),这种多层柔性电路制备方法为实现PCB的绿色制造开辟了一条新路径。

图2、印刷制备的超柔性蓝牙电路  图3、可无线发射无线充电的“体温贴”


图4、批量印刷制备的柔性蓝牙电路

 

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