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用喷墨印刷组件,取代锡膏印刷+SMT贴片形式

日期:2017-04-06

西班牙巴塞罗那大学(University of Barcelona)的研究人员指出,目前用于柔性电路制造的积层制造和卷对卷(R2R)工艺仍然缺少足够的材料和精确度,因而无法在没有分离式表面安装组件(SMD)的情况下进行。研究人员们持续探索各种可能性,期望以基于银油墨的喷墨印刷途径,取代必须使用回流焊锡膏、环氧树脂或其他导电黏合剂的钢网印刷…

研究人员在《应用物理》(Applied Physics)期刊发布的论文“柔性混合电路完全喷墨印刷:以银纳米粒子喷墨油墨组装表面安装组件”(Flexible hybrid circuit fully inkjet-printed: Surface mount devices assembled by silver nanoparticles-based inkjet ink)中描述其专利途径。首先使用浓度为40%的银混合成银纳米粒子(AgNP),依据轨道与垫盘在不同的基板上印刷导电图案,然后在150℃的对流烘箱中热固化,并蒸发有机油墨溶剂,以及烧结银纳米粒子。

然后,再将各种不同尺寸的表面安装组件放置在电路的相应焊盘上,并经由使用高分辨率液滴喷射打印机非接触沈积AnNP油墨图案的方式,接合其SMD金属焊盘与印刷焊盘。

 

 

这种印刷技术可在非接触过程中选择性地沉积几公升(pl)的油墨,而无需光罩和真空系统。这种选择性沉积利用的是毛细管作用(在SMD和焊垫之间润湿油墨水),并防止材料浪费。

相较于网版印刷使用焊膏或环氧树脂,研究人员表示,这种方法所使用的材料更少得多,即使基于银油墨,但却更具成本效益。在经过150℃的低温热处理后,聚结的银纳米粒子能与银互连实现98%的强效接合力。

根据该研究报告显示,采用喷墨印刷的AgNP接合方式,具有相当于组装材料至几种油墨印刷柔性基板的电气和机械性能,包括纸、聚酰亚胺Kapton和刚性玻璃,在SMD和印刷焊垫之间形成均匀且不至于察觉的触点。

这种接合途径兼容于卷对卷工艺,而且特别适合于制造具有高密度的柔性混合电子电路,而且需要高达6m/s的快速组装。(eet-china)

编译:Susan Hong

 

http://www.eet-china.com/news/article/201704020820

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