Все больше микросхем используется в различных областях, все выше к ним требования. Все больше интерес к гибким микросхемам и все ближе они к массовому производству.
Существуют разные варианты подложек для гибких микросхем, но как заманчиво было бы использовать в таком качестве бумагу. Она, во-первых, очень дешевая, во-вторых, весьма легкая.
На любой микросхеме присутствует огромное число дорожек. Оптимизация процесса их получения – весьма актуальная задача. Есть набор методов, пригодных для реализации на гибких подложках: магнетронное распыление металла, распыление проводящего материала в виде аэрозоли и некоторые другие. Но эти методы сложны в реализации и дороги. Группа американских ученых постаралась предельно упростить процесс получения дорожек: так чтобы он стал сравним по простоте с письмом обыкновенной ручкой (рис. 1).
В качестве инструмента воспользовались одной из коммерчески доступных моделей ручек, в качестве подложки – бумагой. Вот только в качестве чернил потребовался специальный гель на основе частиц серебра. Диаметр частиц составлял 400±120 нм, роль дисперсионной среды играла вода с добавкой гидроксоэтилцеллюлозы для повышения вязкости.
Массовая доля серебра варьировалась от 35% до 65% процентов, вязкость при этом возрастала примерно на 3 порядка (рис. 2). Исследователи пришли к выводу, что приемлемых значений для достаточно хорошего истечения чернил из ручки при сохранении нарисованных линий вязкость достигает лишь при содержании серебра в интервале 45%-55%.
Ручки с такими чернилами в дальнейшем использовались при изготовлении электрических схем светодиодных дисплеев и проводящей части трехмерной антенны. Важно отметить, что сопротивление полученных вышеописанным способом дорожек можно значительно снизить выдерживанием изделия при температуре 100 - 200ºС (рис. 3). Этот эффект объясняется за счет удаления воды и, возможно, части полимера, что приводит к улучшению контактов между частицами серебра.
Логично предположить, что если такая технология войдет в массовое производство, то подобные чернила будут, в первую очередь, применяться для принтеров (возможно, вязкость при этом будет несколько подкорректирована в соответствии с новыми требованиями). А ручка с серебряными чернилами останется инструментом для получения единичных экземпляров новых устройств или тонкого ремонта существующих.
