新技術利用糖漿將微電路應用於彎曲的表面
通常情況下,微芯片中使用的微電路圖案被打印在平坦的矽片上,這可能限制了芯片的應用。然而,一種新的技術可以使這種圖案更容易地應用於彎曲的表面–而且它使用”糖果”來完成這項工作。首先,已經有一些將微圖案應用到不規則表面的方法,但它們都有其局限性。
在一種技術中,圖案最初被打印在一個平坦的基底上,然後用一塊靈活的膠帶從上面掀開。該膠帶隨後被壓在彎曲的目標表面上,然後再次剝離,在此過程中,將被抬起的圖案轉移到該表面。但不幸的是,膠帶並不總能伸入狹小的角落,而且它在被取下後可能會在目標表面留下粘合劑的殘留物。
另一種方法是將微圖案漂浮在水面上,然後輕輕地將目標物品朝下放入水中。當物品穿過水面時,圖案會附著在其表面。然而,使用這種技術,將圖案精確地放置在目標表面可能是困難的。
基於糖果的新工藝解決了這些缺點。它被稱為REFLEX(REflow-driven FLExible Xfer),由Gary Zabow博士領導的團隊在美國國家標準與技術研究所(NIST)開發。
與膠帶技術一樣,第一步需要將微圖案打印到一個平面基底上。然後將焦糖、玉米糖漿和水的混合物倒在圖案上,並留在原地直到水蒸發。當現在變硬的糖/糖漿”糖果”隨後被拉下來時,圖案也隨之產生。接下來,糖果被放在彎曲的目標表面上,然後被加熱。這將使其融化並變得粘稠,從而使提升的微圖案精確地流向表面的所有角落和縫隙。在最後一步,用水洗去熔化的糖和糖漿,使圖案牢固地留在原處。
在迄今為止進行的測試中,REFLEX技術已被用於將NIST字樣打印到人的頭髮上,並將一個1微米寬的微型磁盤網格應用到圖釘的尖頭和乳草種子的絨毛纖維上。人們希望,一旦進一步發展,該技術可以使生物醫學或微型機器人設備具有新的能力。
“半導體行業已經花費了數十億美元來完善打印技術,以創造我們所依賴的芯片,”Zabow說。”如果我們能夠利用其中的一些技術,用像一塊糖果一樣簡單和廉價的東西來擴大這些打印的範圍,那不是很好嗎?”。
關於這項研究的論文最近發表在《科學》雜誌上。