柔性印刷电子——电子制造技术的“工业革命”

柔性印刷电子技术是基于印刷原理的电子制造技术。何为“印刷电子”？简而言之即“印刷+电子”，是利用精密印刷技术来制作电子器件或电路。将表达颜色的油墨换成具有电子功能的油墨，印刷出来的图形就具有了电子功能。日常生活中我们常见的各种电子设备中的集成电路芯片IC都是通过复杂的光刻、显影、刻蚀等一系列加工步骤实现的。同样是将一种功能材料在平面基底上制作成图形结构，传统集成电路芯片的加工方法要经过从镀膜到去胶等8个步骤，而印刷加工则只需要两步。印刷方法可以直接将功能材料以图形化方式沉积到基底表面，只需要额外的烧结工艺，将墨水材料烧结成固体材料，就形成了与传统工艺需要8步才能实现的同样的图形结构。与此同时，柔性印刷电子技术为集成电路及电子信息产业从业者，提供了一种全新的技术开发和智造方向！

柔性打印技术是柔性印刷电子实现工艺中较为成熟的一种，与我们现在已经熟知的3D打印一样，本质上是一种增材制造技术。而传统集成电路芯片加工或各种电子设备中常见的电路板制造技术，都是减材制造技术，即通过等离子刻蚀或酸液腐蚀将不需要的材料去除，形成功能材料的图形结构。集成电路芯片只能在硅基半导体晶圆上制备，平板显示中的液晶显示屏通常在玻璃基板上制备。而印刷可以在任何材料表面沉积功能材料。这就使得在塑料、纸张、布料等大量低成本柔性材料表面制造电子器件与电路成为可能。

图：微电子柔性打印制造流程

相比传统的芯片制造工艺，柔性印刷电子技术具有以下几个优势：

●简化电子产品制造工艺

●柔性化，可折叠弯曲

●把电子电路与元器件集合在一起，连接可靠

●产品轻薄、可挠曲，减少体积与重量，适合柔性表面

●各种形状要求可实现卷对卷生产，成本可大幅降低

●绿色生产（增材制造），有利环境保护

柔性印刷电子以其独特的柔性/ 延展性以及高效、低成本制造工艺,在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景,如柔性电子显示器、有机发光二极管 OLED、印刷 RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴等。柔性印刷电子技术有可能带来一场电子技术革命,引起全世界的广泛关注并得到了迅速发展。

柔性打印技术与半导体的结合，看似是一种全新的尝试。实际在我们的身边，已经有越来越多的成果预示着柔性打印芯片时代将至！