星岛日报

【中大研发】中大研R2R印刷系统 降电子器件生产成本

2020-12-22 19:15
陈世祈展示以精密R2R多层印刷系统制成的柔性电子器件。(中大供相)
陈世祈展示以精密R2R多层印刷系统制成的柔性电子器件。(中大供相)

先进电子设备价格高昂,若改进电子器件生产方法,可助降低成本。中文大学工程学院团队,开发了一个以柔性材料为基础的精密卷对卷(R2R)多层印刷系统,其多层对准精度比同类系统准确百倍,亦能把压印误差控制在二百纳米内。负责研究的学者表示,新系统提高柔性电子器件的生产效率,继而降低电视、手机荧幕及其他电子设备的成本,未来亦广泛应用于不同范畴。

R2R是一种由来已久的技术,可用于报纸印刷,亦能以超薄玻璃、聚酯薄膜等柔性材料制造电子器件。率领团队研究的机械与自动化工程学系教授陈世祈指,R2R技术虽然广泛应用于轻触式荧幕等电子设备的生产,但存在不少局限,其对准精度只有数十微米,无法造出复杂的多层电子器件,技术上的限制亦令现存的R2R系统难以有效地应用先进的软光刻技术。

压印误差仅二百纳米

有见及此,陈世祈团队自一二年开始研究如何提升R2R印刷系统的性能,最终开发出一个新系统,运用工业摄像机,实时监测印刷材料上的对准标记,可以根据所得的资料,调节印刷辊轴的即时位置,让印刷过程中的多层对准精度小于一微米,达到亚微米级别,而且可以大面积连续压印,「新系统比同类系统准确一百倍。」

新系统也应用了软光刻技术中的微接触印刷,并将压印误差控制在二百纳米内,分辨率达一百纳米。陈世祈指,与光刻或电子束刻蚀的技术相比,新系统毋须在无尘环境下操作,且具可扩展性及可重复性,有助大幅降低柔性电子器件的生产成本及提升产量,「继而可让电视、电话荧幕及其他电子设备的成本下降。」

未有巿场应用时间表

陈世祈补充,新系统亦加强R2R的性能,一些需要纳米级印刷精度,及亚微米级对准精度的设备,例如柔性印刷电路板,在未来都能够以R2R制造,新系统也有机会应用在半导体产业,形容是次研发成果「对制造业影响深远」。他续称,会与感兴趣的厂商洽商,但目前未有实际推出市场应用的时间表;团队未来会继续研究,进一步提升系统的精准度。

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