Schema concettuale per il processo di goffratura a caldo. a) Goffratura a caldo tipo lastra. b) Goffratura a caldo roll-to-roll. c) Proposta di goffratura a caldo del tipo ad impatto. Credito:Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST
I ricercatori coreani hanno sviluppato una nuova tecnologia di processo di goffratura a caldo che può stampare liberamente modelli di circuiti fini su un substrato polimerico flessibile. Il risultato dovrebbe essere utilizzato nei processi dei semiconduttori, dispositivi indossabili e l'industria dei display.
Un team di ricerca guidato dal professor Dongwon Yun della DGIST presso il Dipartimento di ingegneria robotica ha sviluppato una nuova tecnologia di processo in grado di imprimere liberamente modelli di circuiti fini sul substrato polimerico, un componente necessario dei prodotti elettronici. Questo studio è stato condotto congiuntamente da un team internazionale di ricercatori, tra cui il team del professor Woosoo Kim alla Simon Fraser University in Canada, e PROTEMA.
Tecnologia di processo di goffratura a caldo, che viene utilizzato per imprimere schemi circuitali fini di dimensioni nm e μm su un substrato polimerico flessibile, è una tecnologia applicata per la stampa di massa di modelli precisi a basso costo unitario. Però, può imprimere solo modelli di circuito che sono stati stampati in anticipo sul timbro del modello, e l'intero francobollo costoso deve essere cambiato per mettere modelli diversi.
In questo studio, il team è riuscito a sviluppare un nuovo metodo di processo che ha superato i punti deboli del processo convenzionale. Primo, il team ha utilizzato la teoria elettromagnetica e ha sviluppato un attuatore elettromagnetico in grado di applicare decine di MPa di pressione necessarie per il processo di goffratura a caldo sulla pellicola. Dopo, il team ha fissato l'attuatore nella posizione desiderata sul film riscaldato da un dispositivo di riscaldamento come la piastra riscaldante e ha sviluppato con successo un preciso sistema di controllo della posizione in grado di imprimere modelli, completando una nuova tecnologia di processo.
Apparato sperimentale per esperimento di goffratura a caldo di tipo ad impatto. Credito:Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)
Con questa nuova tecnologia, decine e centinaia di modelli di circuiti fini di dimensioni μm possono essere stampati nella posizione desiderata in una forma desiderata, che può aiutare a ridurre i costi e i tempi aggiuntivi causati dal cambio di modello. Si prevede inoltre di migliorare la compatibilità delle apparecchiature in quanto può essere utilizzata con le apparecchiature di processo esistenti, nonché ampiamente utilizzata nei relativi campi di processo.
Il professor Yun ha affermato:"La tecnologia di processo che abbiamo sviluppato può stampare liberamente i modelli di circuiti fini desiderati su un substrato elettronico polimerico flessibile senza alcuna sostituzione aggiuntiva, quindi è più economico ed efficiente del processo esistente per l'imprinting dei modelli. Continueremo a fare una ricerca di follow-up su questa tecnologia di processo in modo che possa essere utilizzata in varie aree dell'industria elettronica e dei display come semiconduttori, display elettronico flessibile e processo di produzione."
Ha anche aggiunto che "Questa nuova tecnologia di processo di stampa a caldo a impatto sarà in grado di formare più facilmente schemi di circuiti fini diversificati, quindi si prevede che contribuirà allo sviluppo tecnologico del campo della ricerca e sviluppo bio e medico poiché può creare modelli più vari in tempo reale".
Questo studio è stato pubblicato sulla copertina interna di Materiali di ingegneria avanzata , una rivista internazionale di materiali e ingegneria, il 24 settembre. La ricerca è stata condotta con il supporto del Ministero del Commercio, Industria, ed Energy come progetto di ricerca e sviluppo congiunto internazionale.
