随着可拉伸电子技术的迅速发展和日益复杂,对可拉伸、多层、大面积印刷电路板(pcb)的需求日益增加。这需要一个可拉伸的电极和它的垂直互连通道(通过)层之间的三维连接。
近日,成均馆大学Tae-il Kim演示了溶剂辅助液态金属(LM)填充到亚微米通道(~ 400 nm),包括通孔填充和LM的选择性脱湿。
文章要点
1)研究人员提供了溶剂辅助LM填充和选择性脱湿的理论背景,揭示了由异常质量输运现象产生的渗透压,case II扩散驱动的负压,LM自发拉入明渠。
2)基于理论和计算背景,研究人员提出了LM互连的几何和尺寸设计标准,以获得结构稳定性而不减湿。
3)研究人员演示了一个简单的可拉伸近场通信(NFC)设备,包括传输微米大小的发光二极管(led),只有230 μm到可拉伸液态金属PCB,不需要任何焊接过程。由于上下两层之间通过LM通道的稳定连接,该装置在重复拉伸和释放(约50%的单轴应变)下稳定运行。
4)最后,基于LM的内聚液体特性,提出了模块化可拉伸电子器件的概念。作为构建块,功能模块可以很容易地从主机中删除,并由另一个功能模块替换,以满足用户的需求。
参考文献
Woojin Jung, et al, Solvent-Assisted Filling of Liquid Metal and Its Selective Dewetting for the Multilayered 3D Interconnect in Stretchable Electronics, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c09994
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09994