星島日報

【中大研發】中大研R2R印刷系統 降電子器件生產成本

2020-12-22 19:15
陳世祈展示以精密R2R多層印刷系統製成的柔性電子器件。(中大供相)
陳世祈展示以精密R2R多層印刷系統製成的柔性電子器件。(中大供相)

先進電子設備價格高昂,若改進電子器件生產方法,可助降低成本。中文大學工程學院團隊,開發了一個以柔性材料為基礎的精密卷對卷(R2R)多層印刷系統,其多層對準精度比同類系統準確百倍,亦能把壓印誤差控制在二百納米內。負責研究的學者表示,新系統提高柔性電子器件的生產效率,繼而降低電視、手機熒幕及其他電子設備的成本,未來亦廣泛應用於不同範疇。

R2R是一種由來已久的技術,可用於報紙印刷,亦能以超薄玻璃、聚酯薄膜等柔性材料製造電子器件。率領團隊研究的機械與自動化工程學系教授陳世祈指,R2R技術雖然廣泛應用於輕觸式熒幕等電子設備的生產,但存在不少局限,其對準精度只有數十微米,無法造出複雜的多層電子器件,技術上的限制亦令現存的R2R系統難以有效地應用先進的軟光刻技術。

壓印誤差僅二百納米

有見及此,陳世祈團隊自一二年開始研究如何提升R2R印刷系統的性能,最終開發出一個新系統,運用工業攝像機,實時監測印刷材料上的對準標記,可以根據所得的資料,調節印刷輥軸的即時位置,讓印刷過程中的多層對準精度小於一微米,達到亞微米級別,而且可以大面積連續壓印,「新系統比同類系統準確一百倍。」

新系統也應用了軟光刻技術中的微接觸印刷,並將壓印誤差控制在二百納米內,分辨率達一百納米。陳世祈指,與光刻或電子束刻蝕的技術相比,新系統毋須在無塵環境下操作,且具可擴展性及可重複性,有助大幅降低柔性電子器件的生產成本及提升產量,「繼而可讓電視、電話熒幕及其他電子設備的成本下降。」

未有巿場應用時間表

陳世祈補充,新系統亦加強R2R的性能,一些需要納米級印刷精度,及亞微米級對準精度的設備,例如柔性印刷電路板,在未來都能夠以R2R製造,新系統也有機會應用在半導體產業,形容是次研發成果「對製造業影響深遠」。他續稱,會與感興趣的廠商洽商,但目前未有實際推出市場應用的時間表;團隊未來會繼續研究,進一步提升系統的精準度。

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