基于液態(tài)金屬直寫的柔性電子打印研究.pdf

1、柔性電子是將電子器件制作在柔性基板上的新興電子技術，具有可彎曲、拉伸、輕量化等優(yōu)點，近年來發(fā)展迅速。但現(xiàn)有的柔性電子制造技術從導電功能材料的制備到柔性電子的制作工藝，以及產(chǎn)品的后續(xù)處理等過程較為復雜，時間成本、設備成本和原料成本較高。鎵銦合金等液態(tài)金屬在室溫下呈液態(tài)、流動性好、電導率高、成本低，是較為理想的柔性電子制造技術功能材料。采用直寫液態(tài)金屬方法進行柔性電子產(chǎn)品的制造，便捷高效，對設備要求低，柔性強，具有廣闊的應用前景。
　

2、　本論文提出了一種基于液態(tài)金屬直寫的柔性電子打印方法，實現(xiàn)柔性基底的液態(tài)金屬直寫打印及封裝。本論文的主要研究內容如下:
　　1、研究了液態(tài)金屬材料的氧化性質，選定適合液態(tài)金屬直寫的基底材料，探究了其與液態(tài)金屬的潤濕性及粘附機理。通過打印硅膠對液態(tài)金屬進行封裝，便于柔性液態(tài)金屬產(chǎn)品的應用和保存。
　　2、搭建了液態(tài)金屬直寫設備。優(yōu)化了三軸運動設備的穩(wěn)定度和運動精度，設計了液態(tài)金屬與硅膠的擠出系統(tǒng)，采用帶行星減速器的步進電機系統(tǒng)

3、精確控制滾珠絲杠的位移來保證材料擠出量的精確性，并構建雙噴頭打印封裝系統(tǒng)，減少產(chǎn)品加工設備。
　　3、探究了液態(tài)金屬的直寫工藝，探究了針頭的種類、針頭的內徑、噴頭運動速度和平臺高度等運動參數(shù)對液態(tài)金屬直寫效果的影響，選定最佳打印方案。對硅膠的打印參數(shù)進行了研究，使其在打印過程中能夠完好地密封液態(tài)金屬直寫線路。
　　4、研究了柔性電子直寫技術的系列應用。實現(xiàn)了液態(tài)金屬直寫技術在RFID射頻識別標簽、柔性天線等電子元件制造上的應