Naukowcy opracowali metodę wytwarzania układów mikrosfer z czystego złota do zastosowań w zaawansowanej elektronice, poprawiającą niezawodność połączeń i wydajność mikrowyświetlaczy, z obiecującymi zastosowaniami w wyświetlaczach o wysokiej rozdzielczości.
Zespół badawczy kierowany przez ekspertów z Instytutu Fizyki Ciała Stałego Instytutu Nauk Fizycznych Hefei, będącego częścią Chińskiej Akademii Nauk, z powodzeniem opracował skuteczną metodę konstruowania anizotropowych, przewodzących folii samoprzylepnych (ACF) na bazie złotych mikrosfer zaawansowane aplikacje opakowaniowe.
Wyniki badań opublikowano w Komunikacja przyrodnicza.
W miarę jak urządzenia elektroniczne stają się coraz mniejsze, coraz trudniej jest uzyskać wysokiej jakości połączenia, które są zarówno niezawodne, jak i zabezpieczone przed zwarciami. W 2014 roku japońska firma opracowała układ ACF, wykorzystując do wykonania tych połączeń układy mikrosfer polimerowych pokrytych metalem, ale wiązanie między metalem a polimerem może pęknąć pod ciśnieniem, wpływając na wydajność.
W tym badaniu naukowcy opracowali nowe podejście do wytwarzania układów mikrosfer z czystego złota w ciągu 1 minuty poprzez strategię samoorganizacji w pozycjonowaniu i dojrzewania za pomocą napromieniowania laserowego. Technika ta opiera się na szybkim procesie topienia i stapiania, indukowanego laserem, warstwa po warstwie, skutecznie unikając zasady wzrostu anizotropowego.
Podstawowa zaleta tej strategii polega na tym, że uformowana wielkość złotej mikrosfery jest określona przez początkowe mikrootwory szablonowe i precyzyjnie umiejscowiona w nich. Ta cecha nie tylko ułatwia precyzyjną kontrolę, ale także zapewnia kompatybilność z technikami litograficznymi stosowanymi w przemyśle.
Wszechstronność i zalety materiałowe
Technika ta jest również elastyczna i można ją stosować do tworzenia różnego rodzaju mikrosfer, m.in stop mikrosfery wykonane ze złota i innych metali. Kiedy te mikrosfery poddaje się działaniu lasera, łączą się ze sobą płynnie, tworząc stabilne i trwałe materiały.
W porównaniu do dostępnych na rynku mikrosfer pozłacanych, mikrosfery z czystego złota są znacznie bardziej elastyczne i odporne na problemy elektryczne pod ciśnieniem. Te złote układy mikrosfer mogą pomóc w poprawie łączenia mikrowyświetlaczy, takich jak te stosowane w chipach μLED, które są kluczem do tworzenia wyświetlaczy o wysokiej rozdzielczości.
Ten przełom może mieć duży wpływ na przyszłość elektroniki i technologii wyświetlaczy.
Odniesienie: „Szybka produkcja układów złotych mikrosfer o stabilnej przewodności anizotropowej przy głębokim tłoczeniu dla zaawansowanych opakowań”, autor: An Cao, Yi Gong, Dilong Liu, Fan Yang, Yulong Fan, Yinghui Guo, Xingyou Tian i Yue Li, 24 października 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-53407-x
