印刷电子(五):可在100℃及常温下形成的低电阻布线技术亮相
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  在印刷电子实用化进程中不可缺少的是布线技术。布线时通常是在印刷含有金属粒子的油墨后,通过热处理让油墨内的金属粒子相互结合(烧结),实现低电阻化处理。这时{zd0}的课题是,为了能够使用耐热性低的树脂底板,需要将烧结温度降至150℃以下。最近,降低烧结温度的多种技术纷纷亮相(图8)。



  爱发科利用减小金属粒子的尺寸后金属熔点就会下降的现象,开发出了低温下的烧结技术。利用直径仅为数nm的Ag纳米粒子,在150℃的低温下实现了5μ~10μΩcm的低电阻率,还将附着于纳米粒子表面的分散剂改成了在低温下容易脱离的材料。爱发科表示,目前已开始提供该材料的样品,有多个客户正在考虑采用。另外,该公司还提供了使用同样原理的、不仅可供Ag布线,而且可供Cu布线及ITO膜使用的油墨样品。

  大阪大学和凸版FORMS通过使用有机Ag化合物(银盐)而非金属粒子,开发出了可在100℃低温下形成布线的技术。印刷后通过15~20分钟的热处理来析出Ag,实现10μΩcm级别的低电阻布线。加热温度只有100℃,能够在纸张上形成布线,因此还可考虑应用于无线标签以及再利用型的电子器件。目标是2010年实用化。另外,与使用金属粒子的方法相比,可获得晶界小的薄膜,因此能够实现与Cu布线相当的高可靠性。

  大阪大学通过使用可用常温乙醇来清洗的分散剂覆盖Ag纳米粒子的表面,省去了烧结工序。印刷后,只需在常温下进行数秒乙醇清洗处理,即可实现10μΩcm级别的低电阻率。由于无需进行加热,因此可在纸张等多种底板上形成布线。目标是4~5年后实用化。

  产业技术综合研究所通过利用压力而非热量使Ag粒子结合,降低了烧结温度。经过120℃低温处理,实现了6μΩcm的低电阻率。而且还利用加压的烧结方法,成功形成了公认难以印刷的Al布线。利用该技术试制无线标签用UHF频带天线后,可达到实用水平。与利用蚀刻形成的现有天线相比,制造成本估计可降至1/10。(全文完,记者:木村 雅秀,根津 祯)

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