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高粘度材料的图案转移的制作方法

2023-02-06 15:55:14 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种将高粘度功能材料,如导电浆料,转移到基板上的方法。


背景技术:

2.基板上分立的裸芯片元件或微电子元件(芯片)的互连是一种需要有足够精度的精密材料沉积的过程,以允许微型电器或其他类型的互连,使得当芯片元件附接到放置位置时,可以通过导电材料或浆料来实现对基板的所有电连接和固定。导电粘合剂的一个示例是载有银颗粒的热可固化或uv可固化树脂,或包含焊料颗粒和助焊剂的焊膏。在基板上选择性沉积功能材料的常用方法是通过印刷。通常,功能材料需要与其他材料一起配制,然后才能将功能材料印刷到基板上。例如,可以通过将功能材料分散在溶剂或液体中来形成制剂。因此,制剂通常是湿的。根据粘度的不同,这种制剂通常被称为油墨或浆料。转移此类功能材料存在挑战,因为理想情况下,选择性地仅在基板上沉积纯功能材料是最优选的,而不是在基板上印刷功能油墨材料。这种材料例如由超过50vol%例如甚至90vol%的固态材料(例如导电聚合物)组成。由于它们具有高粘性,例如高于50pa/s到甚至高达约1000pa/s(10^6cps),这种材料不会因重力和流动而显著变形,而是在转移中基本保持预期的纵横比和形状限定。在us20170268100中,描述了一种转移方法,也称为光子印刷,其中透明转移板中形成有腔体,腔体填充有功能材料。用脉冲光照射转移板以加热吸光材料层,以便在吸光材料层和功能材料之间的交界处产生气体,从而从腔体中释放功能材料。这种方法的问题是由于阴影效应导致油墨释放不均匀。特别是对于紧密堆积的高纵横比腔体,光线很难照到侧面。油墨的不均匀释放会导致印刷质量不佳,尤其是当高分辨率图案被转移到相对较大的距离上时。此外,为了在不使油墨过热的情况下正确转移5-10μm的特征尺寸,热通量需要至少为40kw/cm2,以微秒为数量级,这对于灯管来说是不现实的操作条件。另一个问题是,该方法仅适用于通过基板中设置图案化腔体来设计的结构的全局转移,因为光没有选择性。理想情况下,可以根据所需的图案选择性地形成和转移图案。


技术实现要素:

3.现有技术组合未能提供适当的方法来在提供足够的灵活性和可靠性的基板上进行精细间距转移的高分辨率键合,本发明为此寻求解决方案。为此,提出了一种将高粘度功能材料,例如导电浆料,转移到接收基板(20)上的装置和方法。
4.在一个方面,本发明涉及用于将粘性功能材料,例如导电浆料,转移到接收基板上的转移装置。该装置包括具有腔体表面的板,腔体表面包括至少一个腔体。该板,例如有多个腔体图案的板,还至少包括由隔热材料,例如玻璃(二氧化硅等)形成的隔热层。至少一个腔体形成在隔热层中。至少一个腔体设置有热导体。热导体由具有高热导率的材料形成,例如硅或诸如铜或铝等的金属。热导体沿腔体表面延伸并限于腔体表面,例如作为覆盖腔体的底壁和侧壁表面的层或涂层。因此,可以理解为腔体由隔热层中的该热导体限定或形成。转移装置还包括至少一个与热导体热接触的电阻加热装置和连接到电阻加热装置的控制
电路。可以通过直接接触来提供热接触。或者,可以经由一个或多个中间层来提供热接触。控制电路被设置为加热电阻加热装置,以便在使用中,通过加热热导体,在腔体的腔体表面和腔体中设置的功能材料之间的交界处产生气体,从而通过气体的产生将功能材料从至少一个腔体转移到接收基板上。电阻装置被提供为与板平行的电阻层。
5.有利地,本文所公开的转移装置减少了存在于转移图案之外的残余材料的材料的转移、干燥和/或固化,例如,参见图4所示的在用刮片的填充循环中,在隔热层表面上的腔体旁边沉积的半球形液滴残留物。
6.尤其是在具有均匀或整体加热的装置,例如由光脉冲加热的装置中可以实现这一优势,因为在使用中,该装置在装置的转移区域(具有散热器的腔体)和非转移区域(例如靠近腔体的隔热体的表面)之间产生热对比。
7.图案化的板可以以方便和/或快速的方式填充功能材料,例如通过用刮片在板上涂抹浆料。
8.为了使热对比最大化,形成散热器的材料的热扩散率除以形成板的隔热层材料的热扩散率优选地尽可能大。最小比率可以理解为大约为10,更好的比率是大于50,优选的比率至少为100。例如,铜和玻璃形成一对合适的材料。
9.在另一方面,本发明涉及一种将高粘度功能材料,如导电浆料,转移到接收基板上的方法。该方法包括以下步骤:提供根据本发明的装置,例如,如本文所公开的具有包括至少一个腔体的腔体表面的板;以及在至少一个腔体中提供功能材料,该功能材料具有一种材料组分,当被加热装置加热时,该组分在腔体中的腔体表面和功能材料之间的交界处产生气体,以通过气体的产生将功能材料从至少一个腔体转移到接收基板上。功能材料可以具有溶剂和超过50vol%固态材料的固态组分。功能材料可以是导电油墨,例如导电粘合剂材料,例如导电聚合物、金属化聚合物或焊膏或粘合剂。
附图说明
10.图1(a和b)示出了转移板的示意性公开;
11.图2示出了在卷对卷过程中转移方法的示例性使用的示意性公开;
12.图3(a和b)示出了包括热屏蔽层或热传导层的转移板的进一步细节;
13.图4示出了另一个实施例,示出了导电母线的侧视图;
14.图5示出了具有平面电阻结构的转移板的替选实施例。
15.图6示出了印刷头的实际实施例;
16.图7示出了可旋转印刷头的进一步实施例;
17.图8示出了当前公开的转移方法的重复周期。
具体实施方式
18.在一个方面,提供了一种用于基板上的分立芯片元件的高速定位管芯键合材料的直接写入方法,其可以在卷到卷的制造方式中操作。特别地,该方法可用于高粘性材料的高分辨率沉积,该高粘性材料可沉积在具有高纵横比特征的厚层中。利用所公开的方法和系统能实现的分辨率,可以获得转移的管芯键合材料的光斑直径小于50微米的转移的键合材料的分辨率光斑尺寸。图1示意性地示出了将高粘度功能材料50,例如导电浆料,转移到接
收基板(20)上的方法和装置的实施例。该方法包括以下步骤:提供具有包括至少一个腔体12的腔体表面11的板10,或者提供本文公开的转移装置。在图中,腔体12设置有电阻加热装置13。控制电路14连接到该加热装置13,用以加热该电阻加热装置13。功能材料50设置在腔体12中,该功能材料50具有一种材料组分,当被加热装置加热时,该组分在腔体中的腔体表面和功能材料之间的交界处产生气体,以通过气体的产生将功能材料从至少一个腔体12转移到接收基板20上。如下文进一步说明的,该方法具有足够的精度来校正柔性基板20的纸张变形。本文中使用的术语“柔性基板”特指可弯曲到足以用于卷对卷过程的基板。换句话说,本文中使用的柔性基板是足够柔性的基板,允许弯曲特定曲率,例如半径为1-100厘米(取决于卷轴直径),而基板不会丧失基本功能。芯片键合材料物质50的供应可以例如放置在垫结构上或芯片垫上。井中具有功能材料的板10可以与基板保持一定距离。与现有技术的方法相反,这些实施例具有共同的概念,即它们例如在将微电子元件连同其垫放置到基板的相应垫结构之后提供微电子元件的高速高分辨率键合。对于大规模工业用途,这是一种非常有效和经济的方法。用导电管芯键合材料覆盖选择性部分具有在垫结构和导电管芯之间提供合适的电连接的功能。例如,如图1的a和b所示,可以将可热固性各向同性导电粘合材料转移到例如具有导电性的涂覆的铜基板或银迹线上,其体积电阻率通常为4-10e-4ohm.cm。为了说明该方法的一般适用性,转移了由粘度为160-180pa.s的高粘度导电粘合剂组成的实验性导电粘合剂。导电粘合剂可以提供为20-30微米,特别是25微米厚的均匀层。厚度被控制在25um或50um左右,但理论上可以是任意厚度。例如,腔体12可以约5-10微米深,并且最小直径可以小于50微米。
19.图2示出了微电子元件60的示意性组装过程,该过程包括通过如上所述的转移部分250中的方法转移芯片键合和互连物质。具体地,公开了一种裸芯片元件互连方法,用于将裸芯片元件60通过导电管芯连接物质50和非导电管芯连接物质60互连和键合在柔性基板或箔20上。该方法包括提供具有触点40的柔性基板20和提供具有触点的裸芯片元件60,通过定位装置255放置在预定位置上。该方法可以包括将柔性基板箔片卷回卷轴270之前的热暴露步骤260。在图2所公开的卷到卷方法中,基板20或载片(carrier web)从第一卷轴265展开,并通过一组导辊240被引导到第二卷轴270以被卷起。在展开状态下,可以执行各种子过程,特别是,如当前在前面的图1中公开的作为子过程之一的裸芯片元件键合。具体而言,这些子过程可能包括:通过高粘度导电浆料50的转移方法形成互连250;通过贴装单元255向基板20上的目标区域的互连材料上供应裸芯片元件10,例如硅基裸芯片元件或led 10,并控制压力;以及通过导电性非导电性浆料的热固性,通过热固化单元260来固定管芯芯片元件10。
20.非平面加热装置
21.图3示出了包括热屏蔽部分133-1或热传导部分133-2的转移板的进一步细节。电路14耦接到电阻装置13,该电阻装置13由与腔体共形的电阻层的层堆叠形成,该电阻层夹在共形电极层和电极层之间。为了良好的电阻加热对比,优选地,该电阻层和电极层的电阻率至少相差100倍。电导体的目的是将电流输送到腔体中的加热装置。导体本身上的压降尽可能低是很重要的。优选地,通过电阻器的电流密度尽可能均匀,使得加热以均匀的方式发生。当导体的电阻等于或高于通过电阻器的电阻时,则意味着将加热导体而不是加热装置。因此,电阻器和导体的电阻比(不是电阻率)可以如下:
最小比率:~10更佳比率:》100最优比率:》1000
22.导体的电阻率可以是10-7欧姆或更低。通过使用下面的公式,可以基于电阻器的电阻率和层厚度来计算所需的导体电阻率。转移方法使用来自电路14的电脉冲来快速加热薄膜电阻器132,以将功能材料50从载体转移到受体基板上。例如,控制电路14被控制以大于10kw/cm2的平均功率在小于100微秒内对该加热装置13进行加热。如果控制电路14允许在气体产生步骤之前的预热步骤,则释放方法可能更有效。
23.在本实施例中,薄膜加热装置13仅位于转移板10的凹腔部分中。当电流流过所有电阻器时,焦耳热会导致功能材料中的溶剂(或聚合物)蒸发。这可以比作是莱顿弗罗斯特(leidenfrost)效应,只是在这种情况下加热是选择性的,并且持续时间非常短(《100μs)。例如通过使用刮片可以快速填充图案化的板,之后功能图案被转移到平面或非平面基板上。为了在触发加热装置时减少散热,转移板材料优选具有低热导率。板(和浆料)的热导率越低,溶剂蒸发的速度越快,效率越高。以至少0.5k/微秒,优选5k/微秒或甚至高达50k/微秒的加热速率加热功能材料,以便在交界处产生气体,优选在不损坏电阻器堆叠的情况下加热速率尽可能高。这种热冲击意味着堆叠中的材料的热膨胀系数与板10本身的热膨胀系数紧密匹配。薄膜中过高的应力可能导致损坏或分层。
24.在一些情况下,可能优选采用不同的加热速率来控制浆料的喷射特性。例如,当浆料在侧面比顶部早一点释放时,这可能是有益的。这可以通过将电阻器嵌入选择性涂覆的热反射层133-1、133-2或隔热层133-1或133-2中来实现(参见图3)。因此,热反射层133可局部地适于腔体12,以引导热通量进入腔体。或者,电阻层132可以具有局部地适于腔体12的变化的电阻率。考虑所需的热通量、所需的层厚度和最大电压,计算电阻器材料的电阻率。最大电压取决于电阻层的介电强度。与绝缘体类似,电阻层的厚度不应太厚。当层太厚时,热质量增加,这限制了加热速率。此外,当板的材料、导体和电阻器之间的热膨胀存在差异时,由于更高的作用力,热感应应力更有可能损坏(分层、裂纹)更厚的层。电阻和绝缘体的厚度要求:最大厚度:~5000nm更佳厚度:《500nm最优厚度:《50nm
25.其中,ρr是电阻的电阻率,单位为欧姆,a是电阻面积(m2),u是电阻器上的电压,单位为伏特(v),p是功率,单位为瓦特(w),tr是厚度,单位为米(m)。
26.通常,电阻率值在10-2-106欧姆的数量级,以使薄层具有高热通量。重要的是,在整个加热过程中,通过电阻器的电阻总是高于通过导体的电阻。
27.例如,如图3所示,在示例a中,与示例b相比,隔热层133-1在腔体底部的热扩散率低于侧壁。相反,在示例b中,在腔体的底部,隔热层133-2具有更高的热扩散率。共形电极层131可以按照布线图案进行布线,以每个腔体12或腔体组单独地寻址电阻装置13,以选择性
地从选定的腔体或腔体组转移该功能材料50。
28.当使用玻璃或石英载板时,当脉冲宽度为100μs时,释放功能性浆料材料的典型通量约为0.4j/cm2。这取决于浆料中使用的溶剂类型和电阻器加热的速度。
29.这一过程的功率要求相当高。对于100μs脉冲,所需的平均功率水平可能约为10kw/cm2。然而,当平均功率水平增加时,释放油墨的阈值通量会显著下降。薄膜电阻器还允许在功能材料被喷射之前对其进行预热。例如,这可用于印刷热熔聚合物。
30.为了传递这种功率,将预定的电压和电流密度提供给板。由于整个薄膜电阻器上的电阻取决于图案尺寸和电阻器材料,因此电容器上所需的电压可能因图案而异。当电阻器材料的阻值已知时,可以计算薄膜电阻器的总表面面积。知道了总表面面积,就可以确定所需的总能量。然后使用欧姆定律来计算电路14的电功率和电压。重要的是,电压降只发生在电阻层上,而不是导体的平面内。这意味着导体需要高导电性,比电阻涂层高许多数量级,例如100或更多。电极层的合适示例可以是钼,例如非常薄的500nm钼(mo),以减少由于加热引起的热应力。电阻器合适示例可以是sic或gan。这些材料具有相当的膨胀系数。电阻装置13可以由硬化层例如sin层覆盖,以减少磨损。
31.当通过导电层的电阻较高时,焦耳加热将在该层中出现,这是不希望的。对于半导体(未掺杂),当温度升高时,电阻率显著下降。这种负温度系数(negative temperature coefficient,ntc)效应可能导致加热均匀性方面的问题。如果电阻器的厚度不完全均匀,那么在层最薄的地方加热会更快。因此,电阻在该位置会进一步下降,电流将主要流经电阻器的该部分。
32.因此,优选地具有正温度系数(positive temperature coefficient,ptc),这意味着随着温度的升高,电阻会增加,功耗会降低。为了获得电阻率在10-2-106欧姆范围内的ptc,可以使用掺杂半导体(例如硅、碳化硅和氮化镓)。然而,通常ptc材料的电阻率相对较低,这意味着导电层的电阻要求将变得更加苛刻。理想情况下,电阻器由具有高电阻率(10^0-10^2欧姆)的材料制成,在20c和400c之间具有ptc行为。
33.除了单个电阻器(掺杂半导体)材料之外,还可以使用多层堆叠。例如,可以添加肖特基势垒。
34.根据板的尺寸和层的厚度,可以计算电阻器材料的电阻率。如果电压降仍然太高(例如当板非常大时),可以添加通孔143,以将导体连接到板背面的高导电性母线144,例如连接到备选电路144。
35.平面加热装置
36.与图3的实施例相反,图4示出了另一个实施例,其中电阻装置被设置为平行于板10的电阻层132。电阻层与在平行于电阻层的板的隔热层中设置的热导体122热接触;该热导体形成腔体12。热导体用作散热器或热通量反射器,以将热量从电阻层123向腔体12扩散。
37.由于难以设计用于复杂印刷图案的局部加热器,为了易于制造,电阻层优选覆盖板10的整个区域,但是也可以在板10上的较小区域中图案化。
38.为了确保电阻层132不会过热并损坏没有散热器122的板,在一些实施例中,载体基板10可以由诸如硅的高导热材料提供。这允许来自电阻层132的热量扩散到没有印刷图案的载体中,这限制了加热器本身的峰值温度,并避免了板底部的高峰值温度(过热)。
39.此外,当在该表面上存在残留浆料时,希望防止该材料转移、干燥或固化。
40.为了进一步在散热器/热导体122中产生高温,转移装置100还包括用于将热通量导向腔体12的热通量反射器部分133。热通量反射器部分133可以是至少与腔体相对的隔热体,该部分相对于其余板10具有相对高的隔热对比度,例如嵌入硅板中的玻璃(二氧化硅等)热通量反射器部分。这种热通量反射器部分可以具有例如3-5微米的厚度,但是也可以使用其他尺寸(高达100微米)。因此,热通量反射器在腔体12的顶部提供了热缓冲,以将热量向下引导至腔体12。这在板10的图案化部分和未图案化部分之间产生高的热对比。
41.显然,与非平面实施例一样,板10可以由具有低热导率的材料形成,例如玻璃(二氧化硅等)。由具有低热导率的材料形成板增加了板的外表面和腔体之间的热对比度,该腔体具有沿着腔体延伸并被限制到腔体内的导热材料。由具有低热导率的材料形成板进一步减少了加热装置被触发时的散热、向板中的热传递,与具有由导热材料形成的板的装置相比,这改善了给定能量脉冲向腔体的热传递。
42.高导电性母线144(例如铜线)可以添加到板10中,以降低实现高热通量所需的电压,这是有利的,因为高工作电压可能会增加相邻加热器之间电击穿的机会。在该示例中,母线144通过例如在腔体结构12上并且距离腔体结构一段距离处以一定距离交替布线阳极母线和阴极母线来产生平面电流,以防止对母线的热传导,如图所示。根据板的导电性质,可以通过相对两侧上的附加电绝缘层134对电阻层132进行电屏蔽。
43.在一个示例中,热导体122整个形成腔体,腔体可以例如至少5微米深,并且可以仅在腔体的底部热接触,腔体的底部可以是平面的,与平面电阻层132一致。
44.例如,可以通过多种方法制造如图所示的具有热导体122的腔体,该热导体122沿着腔体延伸并被限制在该腔体内。这些方法包括微制造方法,例如通过掩蔽的局部沉积。有利地,具有热导体122的腔体可以通过包括以下步骤的方法来成本效益高且精确地制造:i)对平行于电阻层的板的隔热层进行图案化以形成腔体;ii)沉积期望厚度的热导体,例如覆盖层,该热导体覆盖隔热层并沿着腔体延伸;以及iii)沿着板移除腔体外部的热导体,例如通过研磨或抛光。
45.图5示出了另一个实施例,在该实施例中包括非平面加热装置,示出了导电母线144的侧视图。类似的考虑也适用于图4所示的平面加热装置,因此该结构不依赖于加热装置的特定形状。在母线144的远端和腔体12之间设置隔热间隙,从而减少进出腔体12的热传导。腔体和母线144之间的间隔(间隙距离)通常为至少10微米,例如至少50微米,例如在高达500微米的范围内,例如在100微米至500微米之间。其他间距,例如至少5微米,也是合适的。可以通过例如测量的或模拟的沿着腔体和母线之间的板10的热导率或热分布来确定合适的间距。由于导电性和导热性彼此高度相关,希望使印刷板10上的导电层131尽可能薄,以限制从腔体或凹槽12流出的横向热流。对于厚导电层,这意味着腔体内部的温度可能比边缘高得多。这会导致油墨的释放图案不均匀,在边缘的粘附时间比在内部的粘附时间长。对于电阻率为10-7
欧姆或更低的导体,导电层131的推荐厚度尺寸为:最大厚度:~2000nm更佳厚度:《500nm最优厚度:《100nm
46.然而,当图案按比例放大到更大的区域时,使用薄导电层131可能会引起问题。优
选地,以最小的电压降实现均匀的电流密度分布。当印刷板10变得更大时,电压降可能变得更显著。由于腔体中的导体的导电率和层厚度受到限制,因此减小薄层电阻的解决方案是增加高导电性母线或增加远离腔体12的导电层的厚度。母线144可以嵌入到印刷板中以保持平面拓扑。
47.隔热间隙145可以跨越腔体和导体之间的距离:例如,在玻璃基板上的铜导体的实施例中,热扩散率的特定值为:
48.玻璃的热扩散率:0.5-1.5mm2/s
49.铜的热扩散率:111mm2/s
50.最小间隙距离约为1μm或更高,优选大于10μm,甚至大于100μm。
51.在没有任何影响印刷过程的散热效应的情况下,腔体中的热通量越高,距离就越小。
52.图6和图7示出了包括控制电路14的印刷头100的实际实施例。电源14被设计成向印刷板10生成大量的电力。印刷板优选通过基板支架或工作台21上的间隔件22相对于基板20定位。例如,布线图案可以具有对应于电源的端子配置141的接触垫142,其中通过相对于端子配置141移动基板10,使接触垫142与端子配置接触。接触垫142通过通孔143连接到导电层131。
53.优选在高电压下工作以降低电流密度。然而,最大电压受到绝缘层的介电强度和厚度的限制。过高的电压会导致两个电极之间的电击穿。作为非限制性示例,在1μm的膜厚度下,二氧化硅可以具有0.5gv/m的介电强度。这意味着在这种厚度下,最大电压为500v。高介电强度材料是期望的,因为它允许使用高电压,同时保持堆叠尽可能薄。堆叠越薄,腔体附近的拓扑和热问题就越少。例如,当绝缘膜相对较厚时,会出现不希望出现的油墨薄膜的转移,或者由于边缘加热不足而产生不希望的剪切力。
54.由于印刷板10通常小于1mm厚,这种板的尺寸稳定性可能受到挑战,特别是对于较大的板(低纵横比、厚度对宽度)。这使得难以在大面积上控制印刷间隙。为了控制该间隙,理想地,印刷板被拉开在一个刚性且尺寸稳定的真空吸盘30上。该真空吸盘30可以是平的或弯曲的(凸的或凹的)以将印刷板保持在适当的位置。理想地,真空吸盘具有孔301,用于导电销与印刷板10中的通孔接触。真空吸盘30可以被冷却以保持稳定的印刷温度,具有由密封件304密封的真空密封板302,并且具有提供到控制电路14的电连接146的真空连接件303。
55.对于自动化来说,当所有间隔销142与印刷版10接触时,间隔销142可以产生触发信号。连接顶部和底部导体的控制电路14和相应的通孔143被分离在单独的电路板145中,这意味着当正确的样品架处于正确的位置时,印刷过程可以立即开始。这加快了该过程,并确保只有在下面有样品架时才会进行印刷。可以借助于间隔销142之间的电阻测量以电子方式进行触发。间隔销需要与印刷板10上的触发垫电连接并电接触。
56.印刷头100的电气要求取决于印刷板材料的热扩散率。在加热过程中,热量将消散到油墨50和板中。热扩散率越高,在油墨/板交界处产生峰值温度所需的热通量就越高,溶剂会在该交界处爆炸性蒸发。通常这意味着从室温到大约150-400c,这取决于油墨中的溶剂类型。蒸发时间尺度要求:
最小时间尺度:~1000μs更佳时间尺度:《100μs最优时间尺度:《10μs
57.当油墨溶剂的沸点接近得太慢(》1ms)时,产生的气泡往往太大,这导致在两个气泡之间的界面处有更多的固体残留。油墨加热得越快,气泡越小,残留物(油墨中的固体)就越少。限制残留物的量是很重要的,因为它使得能够以稳定的方式多次印刷,而无需中间清洁步骤。由于这个原因,高热通量是优选的。
58.玻璃/石英印刷版的热通量要求:热扩散率:0.5-1.5mm2/s最小热通量:~1kw/cm2更佳热通量:》10kw/cm2最优热通量:》100kw/cm2
59.在较低的热扩散率下(塑料),所需的热通量下降,而在较高的热扩散率下(金属),局部加热油墨所需的热通量将显著上升。
60.除了使用电阻加热器进行喷射之外,它们还可以用于改变功能性油墨的材料性质。加热过程将持续更长的时间,以避免沸腾效应和气泡形成。
[0061]-印刷前迅速升温,以在有限蒸发下改变粘度(几十毫秒)
[0062]-蒸发溶剂以增加粘度并减少质量(秒)
[0063]-功能材料如聚合物的固化(数十毫秒-分钟)
[0064]-在填充过程中加热,以改善流入凹槽的流量(几十毫秒)
[0065]
图7示出了可旋转印刷头101的另一个实施例,该可旋转印刷头101灵活地设置在具有多个腔体的可旋转面上,多个腔体至少部分地沿着可旋转面的圆周设置成图案形式,使得在将功能材料50从腔体转移到接收基板20上之前,通过旋转,多个腔体中随后的腔体组被带到与接收基板20相对的位置。浆料装载装置40可以在将印刷板旋转到基板20之前将功能材料50提供到印刷板。
[0066]
图8示出了当前公开的转移方法的重复周期。这可以例如通过在可旋转滚筒表面上提供具有多个腔体的印刷板来实现。浆料装载装置可以用功能性浆料填充腔体图案。多个腔体至少部分地沿着可旋转滚筒表面的圆周设置成图案形式,使得在将功能材料从腔体转移到接收基板上之前,通过滚筒的旋转,多个腔体中随后的腔体组移动到与接收基板相对的位置。在最后一个步骤中,在用后续的负载重新填充腔体之前,可以清洁印刷板。
[0067]
虽然已在附图和前面的描述中对本发明进行了详细说明和描述,但此类说明和描述应被视为说明性或示例性而非限制性的;本发明不限于所公开的实施例。具体地,除非上下文中明确指出,否则在单独讨论的各种实施例中论述的各种实施例的方面被认为以相关性和物理上可能的任何组合变化方式公开,并且本发明的范围延伸到这样的组合。
[0068]
通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解所公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”一词不排除其他元素或步骤,并且不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。单个单元可以实现权利要求中记载的几个项目的功能。不争的事实是,在相互不同的从属权利要求中记载的某些措施并不表明这些措施的结合不能用于有利方面。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范
围。此外,能转移的功能材料的粘度范围可以很广(从50pa.s到1000pa.s(非穷举))。与模版印刷和丝网印刷不同,本发明的方法是一种非接触式直接写入方法,其中到基板表面的距离优选保持在1微米以上。功能油墨的转印精度取决于印刷间隙。通常,印刷间隙需要与特征尺寸处于同一数量级,以获得良好的印刷精度。当需要小的印刷间隙时,将印刷头与样品架对准在技术上变得更加困难。因此,优选使用间隔销来控制间隙,并将印刷头和样品架压在一起。印刷头和样品架之间优选有至少三个自由度(垂荡(heave)、滚动(roll)、纵摇(pitch))。在一个示例中,浆料可以如下形成:固体含量90
±
5wt%
[0069]
粘度在100-1000pa*s之间。与传统的丝网印刷相比,例如通过添加气相二氧化硅以防止浆料在受体基板上流动,浆料和油墨剪切致稀可被最小化。也可以通过例如激光照射使得油墨固化/干燥来避免,这可以通过高固体含量和低溶剂含量来方便地实现。
再多了解一些

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