《電子技術應用》
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印刷電子制造中的厚膜光刻技術

2022-01-18
來源:促進會小助手

我們之前的文章系統性介紹了“厚膜光刻”或“厚膜光蝕”(Thick Film Lithography)工藝的技術原理,并且通過現有成熟量產案例說明了該工藝與低溫共燒陶瓷(LTCC)技術的完美應用匹配性及優勢,以及上世紀末已在PDP(等離子顯示板)制造中的創新應用。

簡單概括,“厚膜光刻”工藝是一種通過厚膜金屬化技術(簡稱“厚膜技術”)與光刻技術相結合,達到高精度、低成本、高效率、高靈活性,并已開始成熟商用化的新型微納量產制造技術。“厚膜光刻”本質上是精度升級后的厚膜技術,也是印刷電子領域的尖端技術之一,“厚膜光刻”技術做為厚膜技術的重要組成部分,成功彌補了傳統的絲網印刷厚膜技術難以量產小于75um線寬的缺陷,使厚膜技術的量產能力完整覆蓋1um-100um區間。

厚膜技術因其高可靠性和高性能在汽車領域、消費電子、通信工程、醫療設備、航空航天等尖端產業中一直有大范圍的應用。例如:開關穩壓電源電路、視放電路、幀輸出電路、電壓設定電路、高壓限制電路,飛行器的通信、電視、雷達、遙感和遙測系統,發電機電壓調節器、電子點火器和燃油噴射系統,磁學與超導膜式器件、聲表面波器件、膜式敏感器件等。

在厚膜技術中,通常用的是絲網印刷工藝,印刷用電子漿料或導電墨水等材料是整套工藝技術的核心所在。在電子工業制造中應用了絲網印刷技術的有:電阻芯片、微電子電路和封裝、電阻傳感器、加熱器、生物傳感器的電極和零件、射頻無源器件、混合集成電路、光電顯示等等(參見下表)。

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絲網印刷是印刷電子領域普及最廣的技術路徑,當高速印刷技術無法處理導電油墨或者鍍膜技術無法一次性生產出足夠厚的層以滿足所需的電導性等情況下,基于絲網印刷的厚膜技術會提供更有效的導電圖案制作方法,因此絲網印刷往往也是印刷電子制造的首選方案。但制造精度不高一直是絲網印刷亟待解決的痛點。

“厚膜光刻”(Thick Film Lithography)作為印刷電子的新興技術,兼容了光刻技術的高精度同時也兼容了絲網印刷技術的靈活性和廣范適應性,是印刷電子領域中為數極少的成熟商用化高精度技術路徑,這一技術的快速商用化,將大幅加速印刷電子領域的各產業方向全面進化和升級。




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