喷墨打印工厂准备量产柔性电子产品

用于大规模生产定制光传感器的新工厂可能只是冰山一角

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一家奥地利公司本周宣布,它已开设首家制造工厂,用于在定制表面(如玻璃和柔性塑料)上印刷廉价的一次性光传感器。

所谓的柔性电子技术最常与像塑料一样弯曲的超薄电脑显示器联系在一起。位于林茨的 Nanoident Technologies 旨在生产用于快速医疗测试和指纹分析等应用的传感器。但柔性显示器和其他新兴技术的制造商正准备在今年晚些时候开始生产,这意味着许多新设备可能很快就会上市。

为了制造像家用电脑和手机中的微处理器,机器人会重复地在刚性硅晶片上添加材料层,然后蚀刻掉部分层,留下电路图案。 工业界已经磨练这项技术几十年了,但它仍然依赖于那些坚硬的晶片,而这些晶片不能用于制造柔性电脑显示器,例如。


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在 Nanoident 的新工厂中,一台工业级喷墨打印机在包括纸张在内的几种刚性或柔性材料之一的顶部打印电路。 正如家用喷墨打印机使用墨水绘制字母一样,Nanoident 的打印机以选定的图案滴注液体聚合物或纳米级颗粒的溶液。 液体干燥并重复该过程,从而形成由最多四种材料组成的三明治结构。

每个层厚度为 20 到 200 纳米,并以其自身的方式对电产生反应; 模仿硅的半导体可以堆叠在两个透明导体层之间。 Bioident Technologies(位于加利福尼亚州门洛帕克,Nanoident 的美国子公司)的首席执行官 Wasiq Bokhari 表示,这些三明治结构可以被塑造成许多基本器件,例如晶体管、光探测器和发光器。

Bokhari 说:“这就是柔性电子产品。我们打印的大多数基板都是柔性基板。”

他说 Bioident 将使用该工厂直接在产品上印刷光传感器,用于快速医疗诊断、水质检测以及化学和生物武器监测。 他说,这样一来,用于诊断的带有滴血的塑料片就不必放入单独的机器中来读取,例如,血型或血糖浓度。

Bokhari 说,一旦印刷设备设计完成,“几天之内我们就可以将其投入批量生产。 这在传统半导体领域几乎是不可想象的。” 他说,新工厂应该能够每年生产数百万个设备,形状小至微米级——比硅微芯片中的电路大 10 倍。

Gartner Dataquest 的半导体制造分析师 Jim Walker 说,“可印刷电子产品已经存在一段时间了,但形式粗糙,相当于将液体倒在模版或掩模上。” 他说,“我们才刚刚开始使用简单的电路和少量的晶体管,但印刷晶体管的能力本身就是一个突破。 喷墨打印远比标准的半导体制造工艺更快、更定制化。”

位于英国剑桥的 cintelliq, Ltd. 的创始人兼首席分析师 Craig Cruickshank 说,Nanoident 工厂是印刷电子工厂浪潮中的第一批工厂之一。

他说,柔性显示器制造商 Polymer Vision(位于荷兰埃因霍温)和 Plastic Logic(位于剑桥)应该在今年晚些时候开始生产,以及德国公司 PolyIC,该公司正在开发用于产品跟踪的印刷无线条形码。

Cruickshank 说:“我们看到的是一套全新的工具……可以实现功能器件的高速印刷。 人们现在准备为此投资。”

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