En forskargrupp ledd av professor Keon Jae Lee från Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) och av Dr. Jae-Hyun Kim från Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) har tillsammans utvecklat en kontinuerlig rullbearbetningsteknik som överför och paketerar flexibla storskaliga integrerade kretsar (LSI), nyckelelementet i att konstruera datorns hjärna som CPU, på plast för att förverkliga flexibel elektronik.

Professor Lee demonstrerade tidigare de kiselbaserade flexibla LSI:erna med 0,18 CMOS (komplementär metalloxidhalvledare)-process 2013 ( ACS Nano , "In Vivo Silicon-based Flexible Radio Frequency Integrated Circuits Monolithically Encapsulated with Biocompatible Liquid Crystal Polymers") och presenterade arbetet i ett inbjudet föredrag om 2015 International Electron Device Meeting (IEDM), världens främsta halvledarforum.

Högproduktiv rullbearbetning anses vara en kärnteknik för att påskynda kommersialiseringen av bärbara datorer med flexibel LSI. Dock, att inse att det har varit en svår utmaning, inte bara ur det rullbaserade tillverkningsperspektivet utan också för att skapa rullbaserade förpackningar för sammankoppling av flexibel LSI med flexibla displayer, batterier, och andra kringutrustningar.

För att övervinna dessa utmaningar, forskargruppen började tillverka NAND-flashminnen på en kiselskiva med hjälp av konventionella halvledarprocesser, och tog sedan bort en offerskiva som lämnade ett översta hundra nanometer tjockt kretsskikt. Nästa, de överförde och sammankopplade samtidigt den ultratunna enheten på ett flexibelt substrat genom den kontinuerliga rullförpackningstekniken med användning av anisotropisk konduktiv film (ACF). Det slutliga kiselbaserade flexibla NAND-minnet visade framgångsrikt stabila minnesoperationer och sammankopplingar även under svåra böjningsförhållanden. Denna rullbaserade flexibla LSI-teknik kan potentiellt användas för att producera flexibla applikationsprocessorer (AP), högdensitetsminnen, och höghastighetskommunikationsanordningar för masstillverkning.

Professor Lee sa, "Mycket produktiv rullningsprocess tillämpades framgångsrikt på flexibla LSI:er för att kontinuerligt överföra och sammankoppla dem på plast. Till exempel, vi har bekräftat den tillförlitliga driften av vårt flexibla NAND-minne på kretsnivå genom att programmera och läsa bokstäver i ASCII-koder. Resultaten kan öppna upp nya möjligheter att integrera kiselbaserade flexibla LSI:er på plast med ACF-packningen för rullbaserad tillverkning."

Dr. Kim tillade, "Vi använde rull-till-platta ACF-förpackningar, som visade enastående bindningsförmåga för kontinuerlig rullbaserad överföring och utmärkt flexibilitet för sammankoppling av kärna och kringutrustning. Detta kan vara en nyckelprocess till den nya eran av flexibla datorer som kombinerar de redan utvecklade flexibla bildskärmarna och batterierna."

Lagets resultat kommer att publiceras på framsidan av Avancerade material (31 augusti, 2016) i en artikel med titeln "Simultaneous Roll Transfer and Interconnection of Silicon NAND Flash Memory." (DOI:10.1002/adma.201602339)