Koreanska forskare har utvecklat en ny varmpräglingsprocessteknik som fritt kan trycka in fina kretsmönster på flexibelt polymersubstrat. Resultatet förväntas användas i halvledarprocesser, bärbara enheter och bildskärmsindustrin.

En forskargrupp ledd av DGIST professor Dongwon Yun vid Institutionen för robotteknik har utvecklat en ny processteknik som fritt kan trycka in fina kretsmönster på polymersubstrat, en nödvändig komponent i elektroniska produkter. Denna studie genomfördes gemensamt av ett internationellt team av forskare, inklusive professor Woosoo Kims team vid Simon Fraser University i Kanada, och PROTEM.

Hot präglingsprocessteknik, som används för att trycka fina kretsmönster av nm och μm storlek på flexibelt polymersubstrat, är en teknik som används för massimprinting av exakta mönster till en låg enhetskostnad. Dock, den kan bara trycka kretsmönster som är inpräntade i förväg på mönsterstämpeln, och hela den dyra stämpeln måste ändras för att sätta olika mönster.

I den här studien, teamet lyckades utveckla en ny processmetod som övervann svagheterna i den konventionella processen. Först, teamet använde elektromagnetisk teori och utvecklade ett elektromagnetiskt manöverdon som kan applicera tiotals MPa-tryck som behövs för den heta präglingsprocessen på filmen. Efter, teamet fixerade ställdonet på önskad plats på filmen som värmdes upp av värmeanordning såsom värmeplatta och utvecklade framgångsrikt ett exakt platskontrollsystem som kan trycka mönster, färdigställande av en ny processteknik.

Med denna nya teknik, tiotals och hundratals μm-stora fina kretsmönster kan tryckas på önskad plats i en önskad form, vilket kan bidra till att minska den extra kostnaden och tiden som orsakas av mönsterförändringar. Den förväntas också förbättra utrustningens kompatibilitet eftersom den kan användas med den befintliga processutrustningen samt användas i stor utsträckning inom relaterade processområden.

Professor Yun sa "Processteknologin vi har utvecklat kan fritt trycka in önskade fina kretsmönster på flexibelt polymer elektroniskt substrat utan någon ytterligare ersättning, så det är mer ekonomiskt och effektivt än den befintliga processen för att trycka mönster. Vi kommer att fortsätta att göra en uppföljande forskning om denna processteknologi så att den kan användas inom olika områden inom elektronik- och bildskärmsindustrin, såsom halvledare, flexibel elektronisk display såväl som tillverkningsprocess."

Han tillade också att "Denna nya hot embossing process-teknik av slagtryckstyp kommer att kunna bilda diversifierade fina kretsmönster lättare, så det förväntas bidra till den tekniska utvecklingen av bio- och medicinsk FoU-området eftersom det kan skapa fler olika mönster i realtid."

Denna studie har publicerats på den interna omslaget till Avancerat tekniskt material , en internationell tidskrift för material och teknik, den 24 september. Forskningen utfördes med stöd av handelsministeriet, Industri, och Energi som ett internationellt gemensamt FoU-projekt.