柔性印刷電子——電子制造技術(shù)的“工業(yè)革命”

柔性印刷電子技術(shù)是基于印刷原理的電子制造技術(shù)。何為“印刷電子”？簡(jiǎn)而言之即“印刷+電子”，是利用精密印刷技術(shù)來(lái)制作電子器件或電路。將表達(dá)顏色的油墨換成具有電子功能的油墨，印刷出來(lái)的圖形就具有了電子功能。日常生活中我們常見(jiàn)的各種電子設(shè)備中的集成電路芯片IC都是通過(guò)復(fù)雜的光刻、顯影、刻蝕等一系列加工步驟實(shí)現(xiàn)的。同樣是將一種功能材料在平面基底上制作成圖形結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)集成電路芯片的加工方法要經(jīng)過(guò)從鍍膜到去膠等8個(gè)步驟，而印刷加工則只需要兩步。印刷方法可以直接將功能材料以圖形化方式沉積到基底表面，只需要額外的燒結(jié)工藝，將墨水材料燒結(jié)成固體材料，就形成了與傳統(tǒng)工藝需要8步才能實(shí)現(xiàn)的同樣的圖形結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，柔性印刷電子技術(shù)為集成電路及電子信息產(chǎn)業(yè)從業(yè)者，提供了一種全新的技術(shù)開(kāi)發(fā)和智造方向！

柔性打印技術(shù)是柔性印刷電子實(shí)現(xiàn)工藝中較為成熟的一種，與我們現(xiàn)在已經(jīng)熟知的3D打印一樣，本質(zhì)上是一種增材制造技術(shù)。而傳統(tǒng)集成電路芯片加工或各種電子設(shè)備中常見(jiàn)的電路板制造技術(shù)，都是減材制造技術(shù)，即通過(guò)等離子刻蝕或酸液腐蝕將不需要的材料去除，形成功能材料的圖形結(jié)構(gòu)。集成電路芯片只能在硅基半導(dǎo)體晶圓上制備，平板顯示中的液晶顯示屏通常在玻璃基板上制備。而印刷可以在任何材料表面沉積功能材料。這就使得在塑料、紙張、布料等大量低成本柔性材料表面制造電子器件與電路成為可能。

圖：微電子柔性打印制造流程

相比傳統(tǒng)的芯片制造工藝，柔性印刷電子技術(shù)具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

●簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品制造工藝

●柔性化，可折疊彎曲

●把電子電路與元器件集合在一起，連接可靠

●產(chǎn)品輕薄、可撓曲，減少體積與重量，適合柔性表面

●各種形狀要求可實(shí)現(xiàn)卷對(duì)卷生產(chǎn)，成本可大幅降低

●綠色生產(chǎn)（增材制造），有利環(huán)境保護(hù)

柔性印刷電子以其獨(dú)特的柔性/ 延展性以及高效、低成本制造工藝,在信息、能源、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景,如柔性電子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管 OLED、印刷 RFID、薄膜太陽(yáng)能電池板、電子用表面粘貼等。柔性印刷電子技術(shù)有可能帶來(lái)一場(chǎng)電子技術(shù)革命,引起全世界的廣泛關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。

柔性打印技術(shù)與半導(dǎo)體的結(jié)合，看似是一種全新的嘗試。實(shí)際在我們的身邊，已經(jīng)有越來(lái)越多的成果預(yù)示著柔性打印芯片時(shí)代將至！