印刷电子之五:低电阻布线技术最新突破

    【集萃网观察】在印刷电子实用化进程中不可缺少的是布线技术。布线时通常是在印刷含有金属粒子的油墨后，通过热处理让油墨内的金属粒子相互结合(烧结)，实现低电阻化处理。这时最大的课题是，为了能够使用耐热性低的树脂底板，需要将烧结温度降至150℃以下。最近，降低烧结温度的多种技术纷纷亮相。

　　爱发科利用减小金属粒子的尺寸后金属熔点就会下降的现象，开发出了低温下的烧结技术。利用直径仅为数nm的Ag纳米粒子，在150℃的低温下实现了5μ～10μΩcm的低电阻率，还将附着于纳米粒子表面的分散剂改成了在低温下容易脱离的材料。爱发科表示，目前已开始提供该材料的样品，有多个客户正在考虑采用。另外，该公司还提供了使用同样原理的、不仅可供Ag布线，而且可供Cu布线及ITO膜使用的油墨样品。

　　大阪大学和凸版FORMS通过使用有机Ag化合物(银盐)而非金属粒子，开发出了可在100℃低温下形成布线的技术。印刷后通过15～20分钟的热处理来析出Ag，实现10μΩcm级别的低电阻布线。加热温度只有100℃，能够在纸张上形成布线，因此还可考虑应用于无线标签以及再利用型的电子器件。目标是2010年实用化。另外，与使用金属粒子的方法相比，可获得晶界小的薄膜，因此能够实现与Cu布线相当的高可靠性。

　　大阪大学通过使用可用常温乙醇来清洗的分散剂覆盖Ag纳米粒子的表面，省去了烧结工序。印刷后，只需在常温下进行数秒乙醇清洗处理，即可实现10μΩcm级别的低电阻率。由于无需进行加热，因此可在纸张等多种底板上形成布线。目标是4～5年后实用化。

　　产业技术综合研究所通过利用压力而非热量使Ag粒子结合，降低了烧结温度。经过120℃低温处理，实现了6μΩcm的低电阻率。而且还利用加压的烧结方法，成功形成了公认难以印刷的Al布线。利用该技术试制无线标签用UHF频带天线后，可达到实用水平。与利用蚀刻形成的现有天线相比，制造成本估计可降至1/10。

来源：日经BP社