Gedrukte elektronica

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Ga naar navigatie Ga naar zoeken
Diepdruk van elektronische structuren op papier

Gedrukte elektronica is een reeks afdrukmethoden die worden gebruikt om elektrische apparaten op verschillende substraten te maken. Afdrukken maakt meestal gebruik van gewone afdrukapparatuur die geschikt is voor het definiëren van patronen op materiaal, zoals zeefdruk , flexografie , diepdruk , offsetlithografie en inkjet . Volgens de normen van de elektronische industrie zijn dit goedkope processen. Elektrisch functionele elektronische of optische inkten worden op het substraat afgezet, waardoor actieve of passieve apparaten ontstaan, zoals dunne-filmtransistors ; condensatoren; wikkelen; weerstanden. Sommige onderzoekers verwachten dat gedrukte elektronica wijdverbreide, zeer goedkope, low-performance elektronica mogelijk maakt voor toepassingen zoals flexibele displays , slimme labels , decoratieve en geanimeerde posters en actieve kleding die geen hoge prestaties vereisen. [1]

De term gedrukte elektronica is vaak verwant [ door wie? ] tot organische elektronica of plastic elektronica , waarbij een of meer inkten zijn samengesteld uit op koolstof gebaseerde verbindingen. [2] [ offerte nodig om te verifiëren ] Deze andere termen verwijzen naar het inktmateriaal, dat kan worden afgezet door op oplossing gebaseerde, op vacuüm gebaseerde of andere processen. Gedrukte elektronica daarentegen specificeert het proces en kan, afhankelijk van de specifieke vereisten van het geselecteerde printproces, elk op oplossingen gebaseerd materiaal gebruiken. Dit omvat organische halfgeleiders , anorganische halfgeleiders , metalen geleiders,nanodeeltjes en nanobuisjes .

Voor de voorbereiding van gedrukte elektronica worden bijna alle industriële drukmethoden gebruikt. Net als bij conventioneel printen, brengt gedrukte elektronica inktlagen op elkaar aan. [3] De coherente ontwikkeling van printmethoden en inktmaterialen zijn dus de essentiële taken van het veld. [4]

Het belangrijkste voordeel van printen is de goedkope volumefabricage. [ nodig citaat ] De lagere kosten maken gebruik in meer toepassingen mogelijk. [5] Een voorbeeld zijn RFID -systemen, die contactloze identificatie in handel en transport mogelijk maken. In sommige domeinen, zoals light-emitting diodes , heeft printen geen invloed op de prestaties. [3] Door te printen op flexibele substraten kan elektronica op gebogen oppervlakken worden geplaatst, bijvoorbeeld: het printen van zonnecellen op voertuigdaken. Meer typisch rechtvaardigen conventionele halfgeleiders hun veel hogere kosten door veel hogere prestaties te leveren.

Gedrukte en conventionele elektronica als complementaire technologieën.

Resolutie, registratie, dikte, gaten, materialen [ bewerken ]

De maximaal vereiste resolutie van structuren bij conventioneel printen wordt bepaald door het menselijk oog. Kenmerkgroottes kleiner dan ongeveer 20 µm kunnen door het menselijk oog niet worden onderscheiden en overtreffen bijgevolg de mogelijkheden van conventionele drukprocessen. [6] Daarentegen zijn hogere resolutie en kleinere structuren nodig bij veel printen van elektronica, omdat ze een directe invloed hebben op de dichtheid en functionaliteit van circuits (vooral transistors). Een vergelijkbare eis geldt voor de precisie waarmee lagen op elkaar worden gedrukt (laag tot laag registratie).

Controle van dikte, gaten en materiaalcompatibiliteit (bevochtiging, hechting, oplosbaarheid) zijn essentieel, maar zijn bij conventioneel printen alleen van belang als het oog ze kan detecteren. Omgekeerd is de visuele indruk niet relevant voor gedrukte elektronica. [7]

Afdruktechnologieën [ bewerken ]

De aantrekkingskracht van printtechnologie voor de fabricage van elektronica komt voornamelijk voort uit de mogelijkheid om stapels microgestructureerde lagen (en daarmee dunnefilmapparaten) te maken op een veel eenvoudigere en kosteneffectievere manier in vergelijking met conventionele elektronica. [8] Ook het kunnen implementeren van nieuwe of verbeterde functionaliteiten (bijvoorbeeld mechanische flexibiliteit) speelt een rol. De keuze van de gebruikte drukmethode wordt bepaald door de eisen met betrekking tot de bedrukte lagen, door de eigenschappen van de bedrukte materialen en door economische en technische overwegingen van de uiteindelijke bedrukte producten.

Bij printtechnologieën wordt onderscheid gemaakt tussen op vellen gebaseerde en roll-to-roll- gebaseerde benaderingen. Op vellen gebaseerde inkjet- en zeefdruk zijn het beste voor kleine volumes en hoge precisie. Diepdruk , offset en flexodruk komen vaker voor bij grootschalige productie, zoals zonnecellen, tot 10.000 vierkante meter per uur (m 2 /h). [6] [8] Terwijl offset en flexodruk voornamelijk worden gebruikt voor anorganische [9] [10] en organische [11] [12] geleiders (de laatste ook voor diëlektrica), [13] diepdrukprinten is vooral geschikt voor kwaliteitsgevoelige lagen zoals organische halfgeleiders en halfgeleider/diëlektrische interfaces in transistors, vanwege de hoge laagkwaliteit. [13] Als een hoge resolutie nodig is, is diepdruk ook geschikt voor anorganische [14] en organische [15] geleiders. Organische veldeffecttransistoren en geïntegreerde schakelingen kunnen volledig worden geprepareerd door middel van massaprintmethoden. [13]

Inkjet printen [ bewerken ]

Inkjetprinters zijn flexibel en veelzijdig en kunnen met relatief weinig inspanning worden ingesteld. [16] Inkjets bieden echter een lagere doorvoer van ongeveer 100 m 2 /u en een lagere resolutie (ca. 50 µm). [6] Het is zeer geschikt voor oplosbare materialen met een lage viscositeit , zoals organische halfgeleiders. Bij materialen met een hoge viscositeit, zoals organische diëlektrica, en gedispergeerde deeltjes, zoals anorganische metaalinkten, treden problemen op als gevolg van verstopping van de spuitmonden. Omdat inkt via druppeltjes wordt afgezet, wordt de dikte en homogeniteit van de dispersie verminderd. Door meerdere nozzles tegelijk te gebruiken en het substraat voor te structureren, kunnen verbeteringen in respectievelijk productiviteit en resolutie worden bereikt. In het laatste geval moeten echter niet-drukwerkwijzen worden gebruikt voor de eigenlijke patroonvormingsstap.[17] Inkjetprinten heeft de voorkeur voor organische halfgeleiders in organische veldeffecttransistoren (OFET's) en organische lichtemitterende diodes (OLED's), maar ook OFET's die volledig met deze methode zijn voorbereid, zijn aangetoond. [18] Frontplanes [19] en backplanes [20] van OLED-displays, geïntegreerde schakelingen, [21] organische fotovoltaïsche cellen (OPVC's) [22] en andere apparaten kunnen worden geprepareerd met inkjets.

Zeefdruk [ bewerken ]

Zeefdruk is geschikt voor het vervaardigen van elektra en elektronica vanwege het vermogen om dikke lagen met patronen te produceren van pasta-achtige materialen. Deze methode kan geleidende leidingen maken van anorganische materialen (bijvoorbeeld voor printplaten en antennes), maar ook isolerende en passiverende lagen, waarbij laagdikte belangrijker is dan hoge resolutie. De doorvoercapaciteit van 50 m2 / u en de resolutie van 100 µm zijn vergelijkbaar met die van inkjetprinters. [6] Deze veelzijdige en relatief eenvoudige methode wordt voornamelijk gebruikt voor geleidende en diëlektrische lagen, [23] [24] maar ook organische halfgeleiders, bijvoorbeeld voor OPVC's, [25] en zelfs complete OFET's [19] kunnen worden geprint.

Aerosol jet printen [ bewerken ]

Aerosol Jet Printing (ook bekend als Maskless Mesoscale Materials Deposition of M3D) [26]is een andere materiaaldepositietechnologie voor gedrukte elektronica. Het Aerosol Jet-proces begint met het verstuiven van een inkt, via ultrasone of pneumatische middelen, waarbij druppeltjes worden geproduceerd in de orde van grootte van één tot twee micrometer in diameter. De druppeltjes stromen dan door een virtueel botslichaam dat de druppeltjes met een lager momentum van de stroom afleidt. Deze stap helpt bij het handhaven van een strakke verdeling van de druppelgrootte. De druppeltjes worden meegevoerd in een gasstroom en afgeleverd aan de printkop. Hier wordt een ringvormige stroom van schoon gas rond de aerosolstroom geïntroduceerd om de druppeltjes in een strak gecollimeerde bundel materiaal te concentreren. De gecombineerde gasstromen verlaten de printkop via een convergerende spuitmond die de aerosolstroom comprimeert tot een diameter van slechts 10 µm.

Elektrische verbindingen, passieve en actieve componenten [27] worden gevormd door de printkop, uitgerust met een mechanische stop/start-sluiter, ten opzichte van het substraat te bewegen. De resulterende patronen kunnen kenmerken hebben die variëren van 10 µm breed, met laagdiktes van tientallen nanometers tot >10 µm. [28] Een printkop met brede spuitmond maakt efficiënt patroonvorming mogelijk van elektronische functies van millimeterformaat en oppervlaktecoatingtoepassingen. Al het printen gebeurt zonder het gebruik van vacuüm- of drukkamers. De hoge uitgangssnelheid van de jet maakt een relatief grote scheiding tussen de printkop en het substraat mogelijk, typisch 2-5 mm. De druppels blijven over deze afstand strak gefocust, wat resulteert in de mogelijkheid om conforme patronen op driedimensionale substraten te printen.

Ondanks de hoge snelheid is het printproces zacht; substraatbeschadiging treedt niet op en er is over het algemeen minimale spatten of overspray van de druppels. [29] Als het patroon eenmaal is voltooid, heeft de gedrukte inkt doorgaans een nabehandeling nodig om de definitieve elektrische en mechanische eigenschappen te verkrijgen. De nabehandeling wordt meer bepaald door de specifieke combinatie van inkt en substraat dan door het drukproces. Een breed scala aan materialen is met succes gedeponeerd met het Aerosol Jet-proces, waaronder verdunde dikke filmpasta's, geleidende polymeerinkten, [30] thermohardende polymeren zoals UV-uithardbare epoxy's en op oplosmiddel gebaseerde polymeren zoals polyurethaan en polyimide, en biologische materialen . [31]

Onlangs werd voorgesteld om printpapier te gebruiken als substraat voor het printen. Zeer geleidende (dichtbij bulkkoper) en sporen met hoge resolutie kunnen worden afgedrukt op opvouwbaar en beschikbaar kantoordrukpapier, met een uithardingstemperatuur van 80 ° Celsius en een uithardingstijd van 40 minuten. [32]

Verdampingsdruk [ bewerken ]

Verdampingsprinten maakt gebruik van een combinatie van zeer nauwkeurige zeefdruk met materiaalverdamping om kenmerken af ​​te drukken tot 5  µm . Deze methode maakt gebruik van technieken zoals thermische, e-beam, sputter en andere traditionele productietechnologieën om materialen af ​​te zetten door een zeer nauwkeurig schaduwmasker (of stencil) dat beter dan 1 µm op het substraat is geregistreerd. Door verschillende maskerontwerpen in lagen aan te brengen en/of materialen aan te passen, kunnen betrouwbare, kosteneffectieve schakelingen additief worden gebouwd, zonder het gebruik van fotolithografie.

Andere methoden [ bewerken ]

Andere methoden met overeenkomsten met printen, waaronder microcontact printen en nano-imprint lithografie zijn interessant. [33] Hier worden respectievelijk µm- en nm-sized lagen vervaardigd met methoden die vergelijkbaar zijn met stempelen met respectievelijk zachte en harde vormen. Vaak worden de eigenlijke structuren subtractief geprepareerd, bijvoorbeeld door afzetting van etsmaskers of door lift-off processen. Er kunnen bijvoorbeeld elektroden voor OFET's worden gemaakt. [34] [35] Sporadisch wordt op vergelijkbare wijze tampondruk toegepast. [36] Af en toe worden zogenaamde overdrachtsmethoden, waarbij vaste lagen van een drager naar het substraat worden overgebracht, als gedrukte elektronica beschouwd. [37] Elektrofotografie wordt momenteel niet gebruikt in gedrukte elektronica.

Materialen [ bewerken ]

Zowel organische als anorganische materialen worden gebruikt voor gedrukte elektronica. Inktmaterialen moeten beschikbaar zijn in vloeibare vorm, voor oplossing, dispersie of suspensie. [38] Ze moeten functioneren als geleiders, halfgeleiders, diëlektrica of isolatoren. Materiaalkosten moeten geschikt zijn voor de toepassing.

Elektronische functionaliteit en afdrukbaarheid kunnen met elkaar interfereren, waardoor zorgvuldige optimalisatie noodzakelijk is. [7] Een hoger molecuulgewicht in polymeren verhoogt bijvoorbeeld de geleidbaarheid, maar vermindert de oplosbaarheid. Voor het printen moeten viscositeit, oppervlaktespanning en vaste stofgehalte strikt worden gecontroleerd. Interacties tussen lagen, zoals bevochtiging, hechting en oplosbaarheid, evenals droogprocedures na de afzetting beïnvloeden het resultaat. Additieven die vaak in conventionele drukinkten worden gebruikt, zijn niet beschikbaar, omdat ze de elektronische functionaliteit vaak teniet doen.

Materiaaleigenschappen bepalen voor een groot deel de verschillen tussen gedrukte en conventionele elektronica. Bedrukbare materialen bieden naast bedrukbaarheid doorslaggevende voordelen, zoals mechanische flexibiliteit en functionele aanpassing door chemische modificatie (bijv. lichte kleur in OLED's). [39]

Geprinte geleiders bieden een lagere geleidbaarheid en mobiliteit van de ladingsdrager. [40]

Op enkele uitzonderingen na zijn anorganische inktmaterialen dispersies van metallische of halfgeleidende micro- en nanodeeltjes. Halfgeleidende nanodeeltjes zijn onder meer silicium [41] en oxidehalfgeleiders. [42] Silicium wordt ook afgedrukt als een organische voorloper [43] die vervolgens door pyrolise en uitgloeien wordt omgezet in kristallijn silicium.

PMOS maar niet CMOS is mogelijk in gedrukte elektronica. [44]

Organische materialen [ Bewerk ]

Organische gedrukte elektronica integreert kennis en ontwikkelingen uit de grafische industrie, elektronica, scheikunde en materiaalkunde, met name uit de organische en polymeerchemie. Organische materialen verschillen voor een deel van conventionele elektronica in termen van structuur, werking en functionaliteit, [45] die van invloed is op het ontwerp en de optimalisatie van het apparaat en het circuit, evenals op de fabricagemethode. [46]

De ontdekking van geconjugeerde polymeren [40] en hun ontwikkeling tot oplosbare materialen leverden de eerste organische inktmaterialen op. Materialen uit deze klasse van polymeren bezitten op verschillende manieren geleidende , halfgeleidende , elektroluminescente , fotovoltaïsche en andere eigenschappen. Andere polymeren worden meestal gebruikt als isolatoren en diëlektrica .

In de meeste organische materialen heeft gatentransport de voorkeur boven elektronentransport. [47] Recente studies geven aan dat dit een specifiek kenmerk is van organische halfgeleider/diëlektrische interfaces, die een belangrijke rol spelen in OFET's. [48] Daarom moeten p-type apparaten domineren over n-type apparaten. Duurzaamheid (weerstand tegen dispersie) en levensduur is minder dan bij conventionele materialen. [44]

Organische halfgeleiders omvatten de geleidende polymeren poly(3,4-ethyleendioxitiofeen), gedoteerd met poly( styreensulfonaat ) , ( PEDOT:PSS ) en poly( aniline ) (PANI). Beide polymeren zijn commercieel verkrijgbaar in verschillende formuleringen en zijn respectievelijk bedrukt met inkjet, [49] zeefdruk [23] en offsetdruk [11] of zeefdruk [23] flexo [12] en diepdruk [15] .

Polymeerhalfgeleiders worden verwerkt met inkjetprinten, zoals poly(thiopenen) zoals poly(3-hexylthiofeen) (P3HT) [50] en poly(9,9-dioctylfluoreen-co-bithiofeen) (F8T2). [51] Dit laatste materiaal is ook diepdruk gedrukt. [13] Verschillende elektroluminescente polymeren worden gebruikt bij inkjetprinten [17] evenals actieve materialen voor fotovoltaïsche energie (bijv. mengsels van P3HT met fullereenderivaten ), [52] die gedeeltelijk ook kunnen worden afgezet met zeefdruk (bijv. mengsels van poly (fenyleenvinyleen) met fullereenderivaten). [25]

Er bestaan ​​bedrukbare organische en anorganische isolatoren en diëlektrica, die met verschillende printmethoden kunnen worden verwerkt. [53]

Anorganische materialen _ _

Anorganische elektronica biedt sterk geordende lagen en interfaces die organische en polymere materialen niet kunnen bieden.

Zilveren nanodeeltjes worden gebruikt met flexo, [10] offset [54] en inkjet. [55] Gouddeeltjes worden gebruikt bij inkjet. [56]

AC - elektroluminescente (EL) meerkleurendisplays kunnen vele tientallen vierkante meters beslaan of worden opgenomen in wijzerplaten en instrumentendisplays. Het gaat om zes tot acht geprinte anorganische lagen, waaronder een met koper gedoteerde fosfor, op een plastic filmsubstraat. [57]

CIGS-cellen kunnen rechtstreeks op met molybdeen gecoate glasplaten worden geprint .

Een bedrukte galliumarsenide-germanium-zonnecel vertoonde een conversie-efficiëntie van 40,7%, acht keer die van de beste organische cellen, en benadert de beste prestaties van kristallijn silicium. [57]

Substraten [ bewerken ]

Geprinte elektronica maakt het gebruik van flexibele substraten mogelijk, wat de productiekosten verlaagt en de fabricage van mechanisch flexibele circuits mogelijk maakt. Terwijl inkjet- en zeefdruk doorgaans harde substraten zoals glas en silicium bedrukken, wordt bij massadrukmethoden bijna uitsluitend gebruik gemaakt van flexibele folie en papier. Poly(ethyleentereftalaat) -folie (PET) is een gebruikelijke keuze vanwege de lage kosten en de matig hoge temperatuurstabiliteit. [58] Poly(ethyleennaftalaat) - (PEN) en poly(imide) -folie (PI) zijn beter presterende, duurdere alternatieven. De lage kosten van papier en de veelvuldige toepassingen maken het een aantrekkelijk substraat, maar de hoge ruwheid en hoge bevochtigbaarheidhebben het van oudsher problematisch gemaakt voor elektronica. Dit is echter een actief onderzoeksgebied [59] en er zijn printcompatibele metaaldepositietechnieken aangetoond die zich aanpassen aan de ruwe 3D-oppervlakgeometrie van papier. [60]

Andere belangrijke substraatcriteria zijn een lage ruwheid en een geschikt bevochtigingsvermogen, die kan worden afgestemd op de voorbehandeling door gebruik te maken van coating of Corona-ontlading . In tegenstelling tot conventioneel printen is een hoog absorptievermogen meestal nadelig.

Geschiedenis _ _ _

Albert Hanson, een Duitser van geboorte, zou het concept van gedrukte elektronica hebben geïntroduceerd. in 1903 vulde hij een patent in voor "Printed Wires", en zo werd gedrukte elektronica geboren. [61] Hanson stelde voor om een ​​printplaatpatroon op koperfolie te maken door middel van snijden of stempelen. De getekende elementen werden op het diëlektricum gelijmd, in dit geval geparaffineerd papier. [62]De eerste gedrukte schakeling werd in 1936 geproduceerd door Paul Eisler en dat proces werd tijdens de Tweede Wereldoorlog door de VS gebruikt voor de grootschalige productie van radio's. De technologie voor gedrukte schakelingen werd in 1948 voor commercieel gebruik in de VS vrijgegeven (Printed Circuits Handbook, 1995). In de meer dan een halve eeuw sinds het begin is de gedrukte elektronica geëvolueerd van de productie van printplaten (PCB's), via het dagelijkse gebruik van membraanschakelaars, tot de hedendaagse RFID-, fotovoltaïsche en elektroluminescente technologieën. [63]Tegenwoordig is het bijna onmogelijk om in een modern Amerikaans huishouden rond te kijken en geen apparaten te zien die ofwel gedrukte elektronische componenten gebruiken of die het directe resultaat zijn van gedrukte elektronische technologieën. De wijdverbreide productie van gedrukte elektronica voor huishoudelijk gebruik begon in de jaren zestig, toen de printplaat de basis werd voor alle consumentenelektronica. Sindsdien is gedrukte elektronica een hoeksteen geworden in veel nieuwe commerciële producten. [64]

De grootste trend in de recente geschiedenis als het gaat om gedrukte elektronica is het wijdverbreide gebruik ervan in zonnecellen. In 2011 creëerden onderzoekers van MIT een flexibele zonnecel door inkjetprinten op normaal papier. [65] In 2018 hebben onderzoekers van Rice University organische zonnecellen ontwikkeld die op oppervlakken kunnen worden geverfd of geprint. Van deze zonnecellen is aangetoond dat ze maximaal vijftien procent rendement halen. [66] Konarka Technologies, nu een ter ziele gegane onderneming in de VS, was het baanbrekende bedrijf in de productie van inkjet-zonnecellen. Tegenwoordig zijn er meer dan vijftig bedrijven in een divers aantal landen die bedrukte zonnecellen produceren.

Hoewel gedrukte elektronica al bestaat sinds de jaren zestig, wordt voorspeld dat [ wanneer? ] om een ​​grote stijging van de totale inkomsten te hebben. Vanaf 2011 was de totale gedrukte elektronische omzet naar verluidt $ 12,385 (miljard). [67] Een rapport van IDTechEx voorspelt dat de PE-markt in 2027 $ 330 (miljard) zal bereiken. [68] Een belangrijke reden voor deze stijging van de inkomsten is de integratie van gedrukte elektronica in mobiele telefoons. Nokia was een van de bedrijven die pionierde met het idee om een ​​'Morph'-telefoon te maken met behulp van gedrukte elektronica. Sindsdien heeft Apple deze technologie geïmplementeerd in hun iPhone XS-, XS Max- en XR-apparaten. [69] Geprinte elektronica kan worden gebruikt om alle volgende componenten van een mobiele telefoon te maken: 3D-hoofdantenne, GPS-antenne, energieopslag, 3D-interconnecties, meerlaagse PCB, edge-circuits, ITO-jumpers, hermetische afdichtingen, LED-verpakking en tactiele feedback.

Met de revolutionaire ontdekkingen en voordelen die gedrukte elektronica aan bedrijven biedt, hebben veel grote bedrijven recentelijk in deze technologie geïnvesteerd. In 2007 sloten Soligie Inc. en Thinfilm Electronics een overeenkomst om IP's voor het printen van oplosbaar geheugenmateriaal en het printen van functionele materialen te combineren om gedrukt geheugen in commerciële volumes te ontwikkelen. [63] LG kondigt een aanzienlijke investering aan, mogelijk $ 8,71 miljard in OLED's op plastic. Sharp (Foxconn) zal $ 570 miljoen investeren in een pilotlijn voor OLED-schermen. BOE kondigt potentiële $ 6,8 miljard aan flexibele AMOLED-fabriek aan. Heliatek heeft 80 miljoen euro aan aanvullende financiering binnen voor de productie van OPV's in Dresden. PragmatIC heeft ~ € 20 miljoen opgehaald bij investeerders, waaronder Avery Dennison. Thinfilm investeert in nieuwe productielocatie in Silicon Valley (voorheen eigendom van Qualcomm). Cambrios weer in bedrijf na overname door TPK. [68]

Toepassingen [ bewerken ]

Gedrukte elektronica die in gebruik is of wordt overwogen, omvat draadloze sensoren in verpakkingen, huidpatches die communiceren met internet en gebouwen die lekken detecteren om preventief onderhoud mogelijk te maken . De meeste van deze toepassingen bevinden zich nog in de prototyping- en ontwikkelingsfase. [70]

Het Noorse bedrijf ThinFilm demonstreerde in 2009 roll-to-roll geprint organisch geheugen. [71] [72] [73] [74]

Ontwikkeling van normen en activiteiten

Technische normen en roadmap-initiatieven zijn bedoeld om de ontwikkeling van de waardeketen (voor het delen van productspecificaties, karakteriseringsnormen , enz.) te vergemakkelijken. Deze strategie van normontwikkeling weerspiegelt de benadering die de afgelopen 50 jaar door op silicium gebaseerde elektronica is gebruikt. Initiatieven zijn onder meer:

IPC—Association Connecting Electronics Industries heeft drie standaarden voor gedrukte elektronica gepubliceerd. Alle drie zijn gepubliceerd in samenwerking met de Japan Electronic Packaging and Circuits Association (JPCA):

  • IPC/JPCA-4921, vereisten voor basismaterialen voor gedrukte elektronica
  • IPC/JPCA-4591, vereisten voor functionele geleidende materialen voor gedrukte elektronica
  • IPC/JPCA-2291, ontwerprichtlijn voor gedrukte elektronica

Deze standaarden, en andere in ontwikkeling, maken deel uit van IPC's Printed Electronics Initiative.

Zie ook [ bewerken ]

Referenties [ bewerken ]

  1. ^ Coatanea, E., Kantola, V., Kulovesi, J., Lahti, L., Lin, R., & Zavodchikova, M. (2009). Gedrukte elektronica, nu en in de toekomst. In Neuvo, Y., & Ylönen, S. (eds.), Bit Bang - Rays to the Future. Helsinki University of Technology (TKK), MIDE, Helsinki University Print, Helsinki, Finland, 63-102. ISBN  978-952-248-078-1 . http://lib.tkk.fi/Reports/2009/isbn9789522480781.pdf - "Bovendien zou PE-technologie een aantal faciliterende factoren kunnen bieden, zoals flexibiliteit en robuustheid, waardoor elektronische functies kunnen worden opgenomen in objecten die nog geen actieve elektronische componenten, bijv. speelgoedtoepassingen, gedrukt reclamemateriaal of elektronische etiketten [...]."
  2. ^ "Gedrukte en flexibele elektronica - IDTechEx onderzoeksrapporten en abonnementen" . www.idtechex.com . Ontvangen 2020-09-21 .
  3. ^ a b Roth, H.-K.; et al. (2001). "Organische Funktionsschichten in Polymerelektronik und Polymersolarzellen". Materialwissenschaft en Werkstofftechnik . 32 (10): 789. doi : 10.1002/1521-4052(200110)32:10<789::AID-MAWE789>3.0.CO;2-E .
  4. ^ Thomas, DJ (2016). "Integratie van silicium en gedrukte elektronica voor snelle diagnostische ziekte-biosensing" . Point of Care: The Journal of Near-Patient Testing & Technology . 15 (2): 61-71. doi : 10.1097/POC.00000000000091 . S2CID 77379659 . 
  5. ^ Xu, JM (Jimmy) (2000). "Plastic elektronica en toekomstige trends in micro-elektronica". Synthetische metalen . 115 (1–3): 1–3. doi : 10.1016/s0379-6779(00)00291-5 .
  6. ^ a b c d A. Blayo en B. Pineaux, Joint SOC-EUSAI Conference, Grenoble, 2005.
  7. ^ a B U. Fügmann et al., mstNews 2 (2006) 13.
  8. ^ a B JR Sheats, Journal of Materials Research 2004; 19 1974.
  9. ^ Harrey, PM; et al. (2002). "Capacitieve vochtigheidssensoren vervaardigd met behulp van het lithografische offsetdrukproces". Sensoren en actuatoren B . 87 (2): 226-232. doi : 10.1016/s0925-4005(02)00240-x .
  10. ^ a B J. Siden et al., Polytronic Conference, Wroclaw, 2005.
  11. ^ a b Zielke, D.; et al. (2005). "Op polymeren gebaseerde organische veldeffecttransistor met offset gedrukte source / drain-structuren". Technische Natuurkunde Brieven . 87 (12): 123508. doi : 10.1063/1.2056579 .
  12. ^ a b Mäkelä, T.; et al. (2005). "Gebruikmakend van roll-to-roll-technieken voor het vervaardigen van source-drain-elektroden voor volledig polymeertransistoren". Synthetische metalen . 153 (1-3): 285-288. doi : 10.1016/j.synthmet.2005.07.140 .
  13. ^ a b c d Hübler, A.; et al. (2007). "Ringoscillator volledig gefabriceerd door middel van massadruktechnologieën". Organische elektronica . 8 (5): 480. doi : 10.1016/j.orgel.2007.02.009 .
  14. ^ S. Leppavuori et al., Sensoren en actuatoren 41-42 (1994) 593.
  15. ^ a b Mäkelä, T.; et al. (2003). "Roll-to-roll methode voor het produceren van polyaniline patronen op papier". Synthetische metalen . 135 : 41. doi : 10.1016/s0379-6779(02)00753-1 .
  16. ^ Parasjkov, R.; et al. (2005). "Large Area Electronics met behulp van afdrukmethoden". Procedures van de IEEE . 93 (7): 1321-1329. doi : 10.1109/jproc.2005.850304 . S2CID 27061013 . 
  17. ^ a b de Gans, B.‐J.; et al. (2004). "Inkjet Printing of Polymers: State of the Art en toekomstige ontwikkelingen". Geavanceerde materialen . 16 (3): 203. doi : 10.1002/adma.200300385 .
  18. ^ Subramanian, V.; et al. (2005). "Vooruitgang in de richting van ontwikkeling van volledig bedrukte RFID-tags: materialen, processen en apparaten". Procedures van de IEEE . 93 (7): 1330. doi : 10.1109/jproc.2005.850305 . S2CID 8915461 . 
  19. ^ a B S. Holdcroft, geavanceerde materialen 2001; 13 1753.
  20. ^ Aria's, AC; et al. (2004). "Alle jet-printed polymeer dunne-film transistor actieve matrix backplanes". Technische Natuurkunde Brieven . 85 (15): 3304. doi : 10.1063/1.1801673 .
  21. ^ Sirringhaus, H.; et al. (2000). "Hoge resolutie inkjetprinten van All-Polymer Transistor Circuits". Wetenschap . 290 (5499): 2123-2126. doi : 10.1126/wetenschap.290.5499.2123 . PMID 11118142 . 
  22. ^ VG Shah en DB Wallace, IMAPS-conferentie, Long Beach, 2004.
  23. ^ a b c Bock, K.; et al. (2005). "Polymer Electronics Systems - Polytronics". Procedures van de IEEE . 93 (8): 1400-1406. doi : 10.1109/jproc.2005.851513 . S2CID 23177369 . 
  24. ^ Bao, Z.; et al. (1997). "High-Performance Plastic Transistors Vervaardigd door Druktechnieken". Chemie van materialen . 9 (6): 1299-1301. doi : 10.1021/cm9701163 .
  25. ^ a B Shaheen, SE; et al. (2001). "Vervaardiging van bulk heterojunctie plastic zonnecellen door zeefdruk". Technische Natuurkunde Brieven . 79 (18): 2996. doi : 10.1063/1.1413501 .
  26. ^ M. Renn, Amerikaans octrooinummer 7.485.345 B2. Pagina 3.
  27. ^ JH Cho et al, Nature Materials, 19 oktober 2008.
  28. ^ B. Kahn, organische en gedrukte elektronica , deel 1, uitgave 2 (2007).
  29. ^ BH King et al, Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 2009 34e IEEE.
  30. ^ Visser, Christine; Warmack, Bruce J.; Yu, Yongchao; Skolrood, Lydia N.; Li, Kai; Joshi, Pooran C.; Saito, Tomonori; Aytug, Tolga (2021/04/19). "All-aerosol-jet-printed, zeer gevoelige en selectieve polyaniline-gebaseerde ammoniaksensoren: een route naar goedkope gasdetectie met laag vermogen" . Tijdschrift voor materiaalkunde . 56 (22): 12596-12606. doi : 10.1007/s10853-021-06080-0 . ISSN 1573-4803 . S2CID 233303736 .  
  31. ^ Ingo Grunwald et al, 2010 Biofabrication 2 014106.
  32. ^ Chen, Yi-Dan; Nagarajan, Vijayasarathi; Rosen, David W.; Yu, Wenwei; Huang, Shao Ying (oktober 2020). "Wireless Power Transfer via sterk gekoppelde magnetische resonanties". Tijdschrift voor productieprocessen . 58 : 55-66. doi : 10.1016/j.jmapro.200.07.064 .
  33. ^ Poort, BD; et al. (2005). "Nieuwe benaderingen van nanofabricage: gieten, afdrukken en andere technieken". Chemische beoordelingen . 105 (4): 1171–96. doi : 10.1021/cr030076o . PMID 15826012 . 
  34. ^ Li, D.; Guo, LJ (2006). "Organische dunne-filmtransistors op micronschaal met geleidende polymeerelektroden met een patroon van polymeerinkten en stempelen" (PDF) . Technische Natuurkunde Brieven . 88 (6): 063513. doi : 10.1063/1.2168669 . hdl : 2027.42/87779 .
  35. ^ Leising, G.; et al. (2006). "Nano-imprinted apparaten voor geïntegreerde organische elektronica". Micro-elektronica-engineering . 83 (4–9): 831. doi : 10.1016/j.mee.2006.01.241 .
  36. ^ Knobloch, A.; et al. (2004). "Volledig gedrukte geïntegreerde schakelingen van in oplossing verwerkbare polymeren". Tijdschrift voor toegepaste natuurkunde . 96 (4): 2286. doi : 10.1063/1.1767291 .
  37. ^ Hines, DR; et al. (2007). "Transfer afdrukmethoden voor de fabricage van flexibele organische elektronica". Tijdschrift voor toegepaste natuurkunde . 101 (2): 024503. doi : 10.1063/1.2403836 .
  38. ^ Z. Bao, geavanceerde materialen 2000; 12: 227.
  39. ^ Moliton; Hiorns, RC (2004). "Review of elektronische en optische eigenschappen van halfgeleidende π-geconjugeerde polymeren: toepassingen in opto-elektronica". Polymeer Internationaal . 53 (10): 1397-1412. doi : 10.1002/pi.1587 .
  40. ^ a b http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2000/chemadv.pdf Nobelprijs voor de chemie, 2000
  41. ^ Maennl, U.; et al. (2013). "Interfaciale en netwerkkenmerken van silicium nanodeeltjeslagen die worden gebruikt in gedrukte elektronica". Japans tijdschrift voor toegepaste natuurkunde . 52 (5S1): 05DA11. doi : 10.7567/JJAP.52.05DA11 .
  42. ^ Faber, H.; et al. (2009). "Lage temperatuur-oplossing verwerkte geheugentransistoren op basis van zinkoxide nanodeeltjes". Geavanceerde materialen . 21 (30): 3099. doi : 10.1002/adma.200900440 .
  43. ^ Shimoda, T.; et al. (2006). "Solution-verwerkte siliciumfilms en transistors". Natuur . 440 (7085): 783-786. doi : 10.1038/nature04613 . PMID 16598254 . S2CID 4344708 .  
  44. ^ a b de Leeuw, DM; et al. (1997). "Stabiliteit van n-type gedoteerde geleidende polymeren en gevolgen voor polymere micro-elektronische apparaten". Synthetische metalen . 87 : 53. doi : 10.1016/s0379-6779(97)80097-5 .
  45. ^ Vardeny, ZV; et al. (2005). "Fundamentele onderzoeksbehoeften in organische elektronische materialen". Synthetische metalen . 148 : 1. doi : 10.1016/j.synthmet.2004.09.001 .
  46. ^ H. Kempa et al., het 3 (2008) 167.
  47. ^ Fachetti (2007). "Halfgeleiders voor organische transistors" . Materialen vandaag . 10 (3): 38. doi : 10.1016/S1369-7021(07)70017-2 .
  48. ^ Zaumseil, J.; Sirringhaus, H. (2007). "Electron en ambipolair transport in organische veldeffecttransistoren". Chemische beoordelingen . 107 (4): 1296-1323. doi : 10.1021/cr0501543 . PMID 17378616 . 
  49. ^ Bharathan, J.; Yang, Y. (2006). "Polymeer elektroluminescente apparaten verwerkt door inkjetprinten: I. Polymer light-emitting logo". Technische Natuurkunde Brieven . 72 (21): 2660. doi : 10.1063/1.121090 .
  50. ^ Spreekman, SP; et al. (2001). "High performance organische halfgeleidende dunne films: inkjet gedrukt polythiofeen [rr-P3HT]". Organische elektronica . 2 (2): 65. doi : 10.1016/S1566-1199(01)00011-8 .
  51. ^ Paul, KE; et al. (2003). "Additive jet printing van polymere dunnefilmtransistoren". Technische Natuurkunde Brieven . 83 (10): 2070. doi : 10.1063/1.1609233 .
  52. ^ Aernouts, T.; et al. (2008). "Organische zonnecellen op basis van polymeren die met inkjet bedrukte actieve lagen gebruiken" . Technische Natuurkunde Brieven . 92 (3): 033306. doi : 10.1063/1.2833185 .
  53. ^ "Ionengel-isolator" . Gearchiveerd van het origineel op 14 november 2011.
  54. ^ Harrey, PM; et al. (2000). "Interdigitated condensatoren door offsetlithografie". Tijdschrift voor de fabricage van elektronica . 10 : 69-77. doi : 10.1142/s0960313100000006x .
  55. ^ Perelaer, J.; et al. (2006). "Inkjetprinten en sinteren in de magnetron van geleidende zilversporen" . Geavanceerde materialen . 18 (16): 2101-2104. doi : 10.1002/adma.200502422 .
  56. ^ Nee, Y.-Y.; et al. (2007). "Downscaling van zelf-uitgelijnde, all-printed polymere dunnefilmtransistoren". Natuur Nanotechnologie . 2 (12): 784-789. doi : 10.1038/nnano.2007.365 . PMID 18654432 . 
  57. ^ a b Mflex UK (voorheen Pelikon) en elumin8, beide in het VK, Emirates Technical Innovation Centre in Dubai, Schreiner in Duitsland en anderen zijn betrokken bij EL-displays. Spectrolab biedt al commercieel flexibele zonnecellen aan op basis van verschillende anorganische verbindingen. [1]
  58. ^ Carey, T., Cacovich, S., Divitini, G., Ren, J., Mansouri, A., Kim, JM, ... & Torrisi, F. (2017). Volledig inkjet-geprinte tweedimensionale materiaal-veldeffect heterojuncties voor draagbare en textiele elektronica. Natuurcommunicatie, 8(1), 1-11. https://doi.org/10.1038/s41467-017-01210-2
  59. ^ Tobjörk, Daniël; Österbacka, Ronald (23-03-2011). "Papierelektronica". Geavanceerde materialen . 23 (17): 1935-1961. doi : 10.1002/adma.201004692 . ISSN 0935-9648 . PMID 21433116 .  
  60. ^ Grell, Max; Diner, blik; Le, Thao; Lauri, Alberto; Nunez Bajo, Estefania; Kasimatis, Michael; Barandun, Giandrin; Maier, Stefan A.; Cass, Anthony EG (2018-11-09). "Autokatalytische metallisatie van stoffen met Si-inkt, voor biosensoren, batterijen en energiewinning" . Geavanceerde functionele materialen . 29 (1): 1804798. doi : 10.1002/adfm.201804798 . ISSN1616-301X . _ PMC 7384005 . PMID 32733177 .   
  61. ^ GB 4681 , Hanson, Albert, "Printed Wires", uitgegeven 1903 
  62. ^ "De printplaat is de basis van moderne elektronica" . rostec.ru . Rosteek. 24-11-2014 . Ontvangen op 28 november 2018 .
  63. ^ a b Jacobs, John (2010). Een onderzoek naar fundamentele competenties voor gedrukte elektronica (Thesis). Clemson-universiteit.
  64. ^ "Printing Electronics Just" , National Geographic News , National Geographic Partners, LLC, 10 mei 2013 , teruggehaald op 30 november 2018
  65. ^ "While You're Pp, Print Me a Solar Cell" , MIT News , MIT News Office , teruggevonden op 30 november 2018
  66. ^ "Stretchy zonnecellen een stap dichterbij" , Printed Electronics World , IDTechEx 15 november 2018 , teruggehaald 30 november 2018
  67. ^ Zhang, Chuck, Printed Electronics: Manufacturing Technologies and Applications (PDF) , Georgia Tech University , teruggevonden op 30 november 2018
  68. ^ a b Das, Raghu, Printed Electronics: Markets, Technologies, Trends (PDF) , IDTechEx , opgehaald op 30 november 2018
  69. ^ "Nieuwe iPhones-modellen ondersteunen native NFC-tag-leesfunctie op de achtergrond" (Persbericht). Dunne film . Ontvangen 30 november 2018 - via IDTechEx.
  70. ^ "Op maat gemaakte elektronica" . Almax-RP . 30-12-2016 . Ontvangen op 13 augustus 2021 .
  71. ^ Thinfilm en InkTec onderscheiden IDTechEx' Technical Development Manufacturing Award IDTechEx, 15 april 2009
  72. ^ PolyIC, ThinFilm kondigen pilot aan van in volume gedrukte plastic herinneringen EETimes, 22 september 2009
  73. ^ Alles klaar voor grootschalige productie van gedrukte herinneringen Printed Electronics World, 12 april 2010
  74. ^ Thin Film Electronics plannen om 'Memory Everywhere' gedrukte elektronica nu, mei 2010
  75. ^ "Gearchiveerde kopie" . Gearchiveerd van het origineel op 2011-06-10 . Ontvangen 2006-11-30 .{{cite web}}: CS1 maint: gearchiveerde kopie als titel ( link )
  76. ^ "Gearchiveerde kopie" . Gearchiveerd van het origineel op 2011-06-10 . Ontvangen 2006-11-30 .{{cite web}}: CS1 maint: gearchiveerde kopie als titel ( link )
  77. ^ "iNEMI | International Electronics Manufacturing Initiative" . www.inemi.org .

Verder lezen _ _

  • Gedrukte organische en moleculaire elektronica , onder redactie van D. Gamota, P. Brazis, K. Kalyanasundaram en J. Zhang (Kluwer Academic Publishers: New York, 2004). ISBN 1-4020-7707-6 

Externe links [ bewerken ]