Fotokemisk metallisering tillåter ledarvägar på flexibla folier såväl som på töjbar silikon. Kredit:Gabi Klein, INM
Mikroskopiskt fina ledarvägar krävs på ytorna på smartphones pekskärmar. Vid kanterna av apparaterna, dessa mikroskopiska kretsbanor går samman för att bilda större anslutningsdynor. Tills nu, dessa olika ledande banor måste tillverkas i flera steg i tidskrävande processer. Med fotokemisk metallisering, detta är nu möjligt i ett enda steg på flexibla underlag. Processen har flera fördelar:Den är snabb, flexibel, varierande i storlek, billigt och miljövänligt. Ytterligare processsteg för efterbehandling är inte nödvändiga.
För den nya processen, folierna är belagda med ett fotoaktivt lager av nanopartiklar av metalloxid. "Efter det, vi applicerar en färglös, UV-stabil silverförening, "Peter William de Oliveira, chef för optiska material, förklarar. Genom bestrålning av denna sekvens av lager, silverföreningen sönderdelas på det fotoaktiva skiktet och silverjonerna reduceras för att bilda metalliska, elektriskt ledande silver. På det här sättet, banor av varierande storlek ner till den minsta storleken på en tusendels millimeter kan uppnås.
Denna grundläggande princip gör att ledande banor kan skapas individuellt. "Det finns olika möjligheter vi kan använda beroende på kraven:Att skriva ledande banor med UV-lasrar är särskilt lämpligt för den initiala skräddarsydda prototyptillverkningen och testning av en ny design av den ledande banan. för massproduktion, denna metod är för tidskrävande, " förklarar de Oliveira.
Forskarna utvecklar just nu en förfinad metod med hjälp av transparenta stämplar. "Dessa stämplar trycker ut silverföreningen mekaniskt; ledande banor uppstår då bara där det fortfarande finns silverförening, " sa de Oliveira. Eftersom stämplarna är gjorda av mjuk plast, de kan arrangeras på rulle. Eftersom de är genomskinliga, forskare vid INM arbetar nu med att bädda in UV-källan direkt i rullen. "Således, de första stegen för en roll-to-roll-process skulle redan ha tagits, " sa de Oliveira. Det skulle därför vara möjligt att tillverka konduktiva vägstrukturer av olika storlekar på folier i stor skala.