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發展中的排列三开奖号码今天電路板技術(一)

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發展中的排列三开奖号码今天電路板技術

排列三开奖号码今天電子技術是一門新興的科學技術。由於其獨特的排列三开奖号码今天和延展性,排列三开奖号码今天電子技術在很多方面有著廣闊的應用前景。
排列三开奖号码今天電子(Flexible Electronics)又稱爲塑料電子(Plastic Electronics)、印刷電子(Printed Electronics)、 有機電子(Organic Electronics)以及聚合體電子(Polymer Electronics)等;是將有機/無機材料電子器件製作在排列三开奖号码今天/ 可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術。
在人們的印象中,有機材料,如塑料等,都是很好的絕緣體,很少有人會想到塑料也能導電。近年來,由於對導電高分子的研究有了新突破,有機材料可以從傳統的絕緣體變成可導電的半導體,排列三开奖号码今天電子便應運而生。現代化學等技術的發展,促進了排列三开奖号码今天電子這樣一門學科的發展。排列三开奖号码今天電子製造的關鍵包括製造工藝、基板和材料等,其核心是微納米圖案化(Micro - and Nanopatterning)製造,涉及機械、材料、物理、化學和電子等多學科交叉研究。
排列三开奖号码今天電子以其獨特的排列三开奖号码今天/延展性以及高效、低成本製造工藝,在信息、能源、醫療和國防等領域具有廣泛應用前景,如排列三开奖号码今天電子顯示器、有機發光二極體OLED、印刷射頻識別(RFID)、薄膜太陽能電池板、電子報紙以及電子皮膚(Skin Patches)/人工肌肉等。
排列三开奖号码今天電子除整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示和納米技術等領域技術外,同時橫跨半導體、封測、材料、化工、印刷電路板及以顯示面板等產業,可協助傳統產業,如塑料、印刷、化工和金屬材料等產業的轉型,提升產業附加值,因此排列三开奖号码今天電子技術的發展必將爲產業結構和人類生活帶來革命性的變化。
排列三开奖号码今天電子技術是一場全新的電子技術革命,引起全世界的廣泛關注並得到了迅速發展。美國《科學》雜誌將有機電子技術進展列爲2000年世界十大科技成果之一,與人 類基因組草圖、克隆技術等重大發現並列。美國科學家艾 倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學家白川英樹由於 他們在導電聚合物領域的開創性工作而獲得2000年諾貝爾化學獎。

排列三开奖号码今天電子與傳統電子製造的區別
目前電子產業基本上都是屬於傳統的半導體產業,製造用到的設備相當龐大,且費用高昂,製造效率低;整個排列三开奖号码今天電子的概念是希望能夠把傳統半導體產品、組件及線路用印刷的方式來替代。主要從三方面來看排列三开奖号码今天電子與傳統電子電路不同之處:
(1)應用前景
一旦將很柔軟的基材應用在設計方面或把線路做成無形的或可折迭的東西,那就跟傳統的硬式基材有很大的不同。
(2)製造成本
排列三开奖号码今天電子採用卷到卷印刷工藝,並且在材料的使用上也可避免像光刻技術浪費95%以上材料的問題,而採用印刷方式印製上去的面積則等同於使用的面積,其使用率在90%以上,以長期發展角度來看,印刷方式會比傳統光刻技術的成本低很多;矽CMOS晶元一般造價爲每平方厘米10美元,複合半導體甚至更貴,排列三开奖号码今天電子實現的理想造價爲每平方厘米0.1美元,從造價就可以看出排列三开奖号码今天電子的巨大優勢。

(3)投資角度
傳統的半導體廠動不動就要數十億甚至上百億的投資,但排列三开奖号码今天電子印刷的方式就像傳統的印刷,只要投資數千萬就可把基本的規模建立起來。要強調的是印刷所要用的油墨跟傳統的印刷不一樣,需要特別研製,開發初期成本由於 量少也比較高,但批量生產後成本就會變得較低廉了。
排列三开奖号码今天電子系統的結構和材料
排列三开奖号码今天電子技術雖然可應用於不同領域,但是其基本結構相似,至少包含以下4個部分:電子元器件、排列三开奖号码今天基板(flexible substrate)、交聯導電體(finterconnect)和黏合層。
排列三开奖号码今天電子系統結構
1. 電子元器件
電子元器件是排列三开奖号码今天電子產品的基本組成部分,包括電子技術中常用的薄膜電晶體、傳感器(sensor)等。這些電子元器件與傳統電子技術的元器件沒有本質差別,部分元器件採用無機半導體材料(如矽),由於其材質較脆,在變形過程中易於發生脆斷,所以它們通常不直接分布在電路板上,而是先安放在剛性的微胞元島(cell island)上,然後承載元器件的微胞元島再分布在排列三开奖号码今天基板上,這樣做的好處在於有利於保護電子元器件,避免其在彎曲過程中損壞。當然,有些電子元器件也可以直接分布在排列三开奖号码今天基板上,例如,部分薄膜電晶體,由於自身特性,可以直接承受一定的應變而不影響其功能。

與傳統微電子技術相比,在排列三开奖号码今天電子技術中,有機電子元器件的使用是一個顯著的特點,其中有機薄膜電晶體占據著十分重要的地位,有機材料的使用爲減小元器件重量和厚度,提高其柔韌性和延展性創造了條件。
2. 排列三开奖号码今天基板
排列三开奖号码今天基板是排列三开奖号码今天電子技術不同於傳統電子技術的最突出的地方。它具有傳統剛性基板的共同特點,首先就是絕緣性:絕緣的排列三开奖号码今天基板保證電子設備在使用過程中不至於漏電,既確保其能正常工作,又能保證其使用的安全性。其次是較高的強度:無論在哪種電子技術下,基板所起的作用相當於骨架的作用,沒有較高的強度做保障,就不能保證其正常使用。
再次就是廉價性:基板材料是電路中使用最多的材料之一,只有使用價格低廉的材料才能有效降低電子產品的成本。

除了上述基板的共同特點以外,排列三开奖号码今天基板還有其自身獨有的特性。首先是柔韌性:排列三开奖号码今天電子系統的柔韌性主要通過基板表現出來,對柔韌性要求不同的產品可使用不同材質的基板;例如,電子皮膚通常採用排列三开奖号码今天非常強的矽有機樹脂(Si1icone),而排列三开奖号码今天電子顯示器對排列三开奖号码今天的要求較電子皮膚弱,多採用聚對苯二甲酸乙二醇酯材料(PET)俗稱聚脂。
其次是薄膜性:雖然稱爲基板,但其在尺寸上已不再是「板」,而是薄膜;排列三开奖号码今天電子系統的基板通常在1毫米左右,既降低了材料的成本,又減輕了產品的重量。
鑑於上述考慮,排列三开奖号码今天基板採用高分子聚合物是理想的選擇。目前可供選擇的排列三开奖号码今天基板材料包括杜邦公司的Kapton聚醯亞胺(Polyimide,PI)薄膜材料、聚二甲基矽氧烷、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等等,它們都能夠很好的滿足絕緣性、柔韌性以及強度要求。
3. 交聯導電體
電子元器件先分布在剛性的微胞元島上,許多個這樣的微胞元島再分布於排列三开奖号码今天基板之上,這些微胞元島並不獨立存在,它們由交聯導電體連接,從而組成一個完整的排列三开奖号码今天電路,也就是說交聯導電體在排列三开奖号码今天電子系統中起到了電線的作用。交聯導電體以金屬薄膜的形式附著在排列三开奖号码今天基板上。
4. 黏合层
排列三开奖号码今天電子系統各種組成部分的結合需要黏合層,而黏合層對交聯導電體和排列三开奖号码今天基板的結合尤其重要。排列三开奖号码今天電子系統的黏合層應具有以下特性:
(1)耐熱性。排列三开奖号码今天電子產品在裝配和使用過程中, 不可避免的要經歷高於常溫的環境,一定的耐熱性是必要的。
(2)結合力。由於排列三开奖号码今天電子產品在使用過程中要不斷的經受拉壓彎曲變形,而經黏合層連接的兩個薄層通常具有不同的力學性能,如果結合力不夠大,必然導致兩個薄層的相對滑動甚至剝離。
(3)彎曲能力。黏合層本身是排列三开奖号码今天電子系統結構的一個組成部分,其自身的彎曲能力對整個結構的彎曲能力具有重要影響。目前排列三开奖号码今天電路中常用的黏合層材料主要有丙烯酸樹脂和環氧樹脂。
5. 覆盖层
覆蓋層(又稱封裝層)主要保護排列三开奖号码今天電路不受塵埃、潮氣或者化學藥品的侵蝕,同時也能減小彎曲過程中電路 所承受的應變,而最近的研究表明覆蓋層能夠減小排列三开奖号码今天電 路中剛性微胞元島(fcellisland)邊緣的應力強度,並且能 夠抑制其與排列三开奖号码今天基板的分離(delamination)。
根據排列三开奖号码今天電子系統的特點,需要覆蓋層能夠忍受長期的撓曲,因此覆蓋層材料和基板材料一樣,抗疲勞性必需滿足一定要求。另外,覆蓋層覆蓋子蝕刻後的電路之上,因而要求其具有良好的敷形性,以滿足無氣泡層壓的要 求。用於覆蓋層的常用材料爲丙烯酸樹脂、環氧樹脂以及聚醯亞胺等。
排列三开奖号码今天電子系統的製備工藝
與傳統IC技術一樣,製造工藝和裝備也是排列三开奖号码今天電子技術發展的主要驅動力。排列三开奖号码今天電子製造技術水平指標包括 晶片特徵尺寸和基板面積大小,其關鍵是如何在更大幅面的基板上以更低的成本製造出特徵尺寸更小的排列三开奖号码今天電子器件。
排列三开奖号码今天電子製造過程通常包括: 材料製備→沉積→圖案化→封裝,可通過卷到卷(R2R)基板輸送進行集成。
排列三开奖号码今天電子製造主要關注生產成本、生產效率和可實現的特徵尺寸,以及有機材料的相容性等因素。近年來,由於活性材料及其圖案化技術的突破,排列三开奖号码今天電子製造技術得到了長足的發展。

排列三开奖号码今天電子製造的核心是薄膜電晶體(TFT)製造,其關鍵製造技術是製作源漏極間溝道長度的高解析度圖案化技術,直接影響輸出電流、開關速度等器件性能。在有機半導體圖案化過程中,特別需要消除寄生漏電和減少串音,以確保高的開關比。大多數應用要求有機薄膜電晶體(OTFT)溝道長度小於10微米。現有的圖案化技術包括光刻、蔭罩以及列印(微接觸制和噴印)等。
光刻等能量束技術在微電子器件圖案化中得到廣泛應用,解析度高,但因其工藝過程複雜、設備昂貴、溶劑和 顯影劑無法用於塑料基板,加之耗時費料,僅適用於小面積圖案化,在刻蝕底層時環境要求苛刻,去除光刻膠時會破壞有機電子材料的活性和聚合物基板等,在排列三开奖号码今天電子製造應用中受限。
蔭罩技術爲「干」工藝,可避免溶劑破壞有機半導體,但解析度有限。
列印技術在同一個步驟中同時實現功能材料沉積和圖案化,主要方法有:(1)將完整的電路轉移並粘貼到排列三开奖号码今天基板上,如傳印(圖章);(2)直接在排列三开奖号码今天基板上製備電路, 如噴印和微接觸印製(軟刻蝕)。
在傳統印刷方法中,首先通過標準光刻方法在矽晶片或玻璃板上製備整個結構,然後轉移到排列三开奖号码今天基板上製造出高性能器件。由於應用光刻和高溫沉積技術,傳印技術只能製造小面積器件,且加工成本高。
微接觸印製可製造出多級圖案用於掩模,可與R2R批量化製造技術集成。通常一個母版可製造100個以上的圖章,每個圖章又可實現3000個以上的印記,圖章的成本相對較低,可以每秒數厘米的速度製作60nm高解析度圖案,但實現多層圖案比較困難。微接觸印製可用於非晶矽、多晶矽及TMOS等多種材料,但難以直接用於有機材料刻蝕。蘭紅波等人對納米壓印刻蝕模具技術的研究進展 及其發展趨勢進行了詳細的論述和分析。
排列三开奖号码今天電子理想的圖案化工藝應滿足:低成本、大面積、批量化工藝、低溫、「加」式、非接觸式、可實時調整、三維結構化、易於多層套准、可列印有機物/無機材料等。噴印是一種無接觸、無壓力和無印版的印刷複製技術,它具有無版數碼印刷的特徵,在室溫下將溶液直寫實現數位化排列三开奖号码今天印刷, 簡化了製造過程。利用溶液化的半導體和金屬材料取代傳統的真空沉積材料,可有效減低成本,噴印還具有以下優勢:
(1)圖案質量不受光刻焦距限制,可在非平面表面甚至深溝結構上進行圖案化;
(2)與有機/無機材料的良好兼容性;
(3)直接利用CAD/ CAM數據加工器件, 可實現大 面積動態對準和實時調整;
(4)作爲非接觸式圖案化技術,可有效減少瑕疵,並可利用虛擬掩模補償層間變形、錯位等缺陷;
(5)無需物理掩模的按需列印(DOD)技術;
(6)可實現複雜三維微結構的快速設計與加工,並可通過基於軟體列印控制系統進行圖形的快速更改。
排列三开奖号码今天電子的應用
伴隨著排列三开奖号码今天電子技術的發展,各種電子產品應運而生。正如微電子技術爲大規模集成電路和計算機晶片技術提供技術平台一樣,排列三开奖号码今天電子技術爲新產品的研發提供了嶄新的的技術平台。排列三开奖号码今天電子產品目前正處於研發起步階段,部分產品已經投放市場。從現在的研發趨勢來看,排列三开奖号码今天電子技術在以下3個方面有著廣泛的應用。
1. 排列三开奖号码今天電子顯示器
排列三开奖号码今天電子顯示器(flexible electronic display)是在排列三开奖号码今天電子技術平台上研發出來的全新產品。與傳統平板顯示器不同,這種顯示器能夠被反覆的彎曲和摺疊,因而給我們的生活帶來極大的便利。
例如,所有可視資料,包括各種書籍、報紙、雜誌和視頻文件都可以通過這種顯示器來呈現,而且可以隨時隨地觀看。儘管諸如MP4播放器和個人數字助理器(personal digital assistant,PDA)也能滿足這樣的使用需要,但其顯示屏不能彎曲和摺疊,只能在很小的屏幕範圍內閱讀和觀看這些文字和視頻,視覺效果受到極大的制約。相比而言,排列三开奖号码今天電子顯示器具有無可比擬的優勢,它就像報紙一樣,在需要時將其展開,使用完畢後將其捲曲甚至摺疊,在保證攜帶方便的同時充分的兼顧了視覺效果。

值得一提的是,排列三开奖号码今天電子顯示器採用更多的輕質有機材料取代無機材料,所以其重量比傳統顯示器輕,這種特性有利於提高其便攜性。此外,高分子有機材料的使用爲降低成本提供了可能性。另外,排列三开奖号码今天電子顯示器具有厚度薄的特點,其厚度可以遠遠小於目前流行的液晶顯示器, 所以排列三开奖号码今天電子顯示器的另一種名稱就是紙狀電子顯示器(paper-like electronic display)。
2. 薄膜太陽能電池板
薄膜太陽能電池板(thin film solar cell)是排列三开奖号码今天電子技術的另一項具體應用。在當今世界裡,能源已成爲全球高度關注的話題,而我國不僅面臨能源短缺,還面臨環境汙染。太陽能作爲一種清潔能源,可以在環境零汙染的前提下有效的緩解能源短缺的矛盾。
作爲最常用的利用太陽能的方式,太陽能電池板能夠以最低的成本覆蓋較大的面積從而有效的利用太陽能。目前,非晶矽薄膜太陽能電池板已經研發成功並進入市場銷售。
基於排列三开奖号码今天電子技術的薄膜太陽能電池板能夠滿足大功率的發電需要,比如可以在陽光充足的沙漠地區的太陽能發電廠里使用這種薄膜太陽能電池板。

除此以外,還可以充分利用其柔韌和輕質的特點,將其集成在衣服上。穿上這種衣服在陽光下行走或運動,隨身攜帶的小電器(如MP3播放器和筆記本電腦)的電源就 可由衣服上的薄膜太陽能電池板供給,從而達到既節約又環保的目的。

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