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教育線上/中大研精密R2R印刷系統 成本可低九成

時間:2020-12-23 04:23:34來源:大公報

  圖:陳世祈表示,該印刷系統是首次實現R2R印刷生產中小於1微米的多層對準精度\中大圖片

  【大公報訊】記者黎慧怡報道:高精度的柔性電子器件是21世紀工業中的重要材料,而這些器件對製造印刷技術和生產環境要求甚高,往往產量低,成本高昂。「工欲善其事,必先利其器」,香港中文大學工程學院研發出精密卷對卷(R2R)印刷系統,達到納米級的印刷精度及亞微米級(小於1微米)的對準精度,可顯著降低生產高精度柔性電子器件的成本,「可能比一般光刻技術便宜五至九成」,並實現量化生產。

  中大工程學院機械與自動化工程學系教授陳世祈及其團隊,由2012年開始是項研究,開發出全新的R2R多層印刷系統,加上微接觸印刷技術的應用,實現製造柔性電子器件。陳世祈表示,目前商用的R2R印刷技術產量高,速度快,生產成本低,會用於報紙印刷上,但對準精度低,「當你用放大鏡看報紙的時候,就能發現印刷出來的顏色對不到一起。」

  一分鐘可印柔性電子器件

  為實現更高的對準精度,研究團隊在該系統引入基於機器視覺的校正技術,利用一對普通的工業攝像機,透過檢測、算法等,首次實現R2R印刷生產中小於1微米的多層對準精度,以及大面積連續壓印。陳世祈指,新R2R印刷系統的對準精度相較以往達到兩個數量級的提升,速度與傳統光刻相比也更快,「一分鐘可以印一大片(柔性電子器件),這是以前從來沒有過的。」

  此外,團隊透過實驗證明,該系統可將壓印誤差控制於200納米之內,分辨率更可達100納米,並且無需於無塵室環境下操作,具可擴展性及可重複性。至於生產成本,陳世祈表示,新R2R印刷系統的成本跟一般系統相若,而精度比原來高100倍,用新R2R技術可做成半導體光刻技術的結果,「成本可能比一般光刻技術便宜5到10倍」。

  他續指,新研發的系統大大拓展了R2R多層印刷技術的性能及應用範圍,如柔性印刷電路板和多層有機光電子器件的R2R加工,系統亦可以直接擴展至工業生產,對製造業產生深遠影響。團隊希望有意願的廠商注資,將該研發應用到市場中。相關研究成果已於國際知名期刊《精密工程》(Precision Engineering)發表。

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