Учеными разработан метод изготовления металлических межсоединений для электронных устройств без применения тепла. Это создает новые возможности в использовании материалов, а также новые сценарии научных и коммерческих применений.

Для создания металлических деталей в электронных устройствах традиционно использовалось тепло – ​для придания требуемой формы металл следовало расплавить. Ученые из Университета штата Айова (США) разработали способ, не предусматривающий использование тепла при создании электронных межсоединений, что облегчает проектирование гибкой и носимой электроники.

Источник: Университет штата Айова

Исследователи из Университета штата Айова продемонстрировали способ печати гибкой электроники, не требующий нагрева. На фото – электронные структуры, напечатанные на желатине в рамках этого исследования

Изначально проект был запущен три года назад на базе технического стартапа в качестве упражнения для аспирантов вуза, однако результат вышел за рамки учебного проекта. По новой технологии металл (в данном случае – ​сплав висмута, индия и олова) нагревается заранее и сохраняется в жидком виде, что дает возможность создавать межсоединения без повреждения подложки, при комнатной температуре и без плавления.

В процессе производства жидкий металл с температурой ниже точки плавления заключается в полированные оксидные оболочки, образуя частицы размером около 10 мкм. При разрушении оболочек при помощи механического давления или химического растворения металл растекается и затвердевает. Происходит так называемый процесс холодной сварки, что дает возможность печатать проводящие металлические линии и структуры на различных материалах. Теперь исследователи могут использовать более широкий, чем раньше, спектр подложек для металлических межсоединений – ​поскольку им не нужно беспокоиться о тепловом повреждении.

Помимо создания межсоединений для гибкой электроники безнагревную технологию можно использовать при изготовлении датчиков измерения структурной целостности здания или в разработке электрических контактов для солнечных элементов.

Montalbano Elizabeth. Heat-Free Technology Developed for Fabrication of Flexible Electronics. Design News. Materials & Assembly, September 27, 2019: https://www.designnews.com/materials-assembly/heat-free-technology-developed-fabrication-flexible-electronics/183178586561565