微觸圖案金屬化技術的發展:材料世界網 | 合法藥品大搜索
2017年10月5日—多數的研究使用聚二甲基矽氧烷(PDMS)作為圖章的材料,PDMS由於質地柔軟,彈性模數僅約1~3...使用凹凸起伏的形貌來定義油墨的接觸點有很多的缺點。
利用微觸印刷(Microcontact Printing; μCP)的方式製作導線的圖案,此技術是以圖章(Stamp)沾附活化液後轉印到基板上,之後再以無電鍍(Electroless Plating)的方式在預定活化點位置鋪設金屬導電層。這個方式的優點是導線的特性接近銅箔,與傳統製程比較,不需要每一工件使用到光阻及黃光微影,也沒有後續蝕刻作業的污染;與一般印刷電子相較,一方面保有Bottom-up的減廢優勢,另一方面既不需考慮奈米粒子的合成及分散,也不需要經由升溫燒結烘烤來保障導電度。
多數的研究使用聚二甲基矽氧烷(PDMS)作為圖章的材料,PDMS由於質地柔軟,彈性模數僅約1~3 MPa,圖案複製與解析性能優異,表面能相當低(約21 mN/m),因此非常適合作為捐方(Donor)轉印油墨(Ink)的圖章材料。但是由於表面疏水(Hydrophobic)的特性,無法以PDMS圖章直接轉移帶有極性(Polar)的觸媒金屬。於是未經親水性(Hydrophilic)表面修飾的PDMS,只能先轉移非極性(Apolar)的矽氧烷(Silane)形成自組裝單層(Self Assembly Monolayer; SAM),再以吸附的方式來定義出金屬所在的圖案,如圖一所示。
圖一、使用微觸印刷法進行圖案金屬化的流程示意
PDMS圖章的親水性表面修飾 如果圖章可以攜帶極性的溶液及觸媒,以上圖案不全或缺陷的問題即可獲得紓解。亦即直接在基板上定義活性區,再接續觸發金屬的沉積即可。PDMS的親水性的表面修飾大致可歸納為以下幾種做法。 3. 電漿活化接枝法 電漿活化接枝法(Plasma Activated Grafting)也稱為電漿活化固定法(Plasma Activated Immobilization)。其乃是透過化學接枝將親水性的化合物接上去,由於多了化學鍵結,效果通常較前兩種方法穩定且持久。使用電漿先將表面活化使其富含自由基(Free Radical),再轉移浸泡到要接...
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