用于制造电子器件的尖端印刷和刮涂系统以及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于制造电子器件（例如，晶体管等）、太阳能电池阵列、光学显示器阵列、这样的器件及阵列的一部分等的方法。该方法涉及制备包括凸起区域和凹进区域图案的基板预制品。使用刮涂和／或尖端印刷制造各种电子阵列和太阳能电池阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子应用中使用的材料的尖端印刷(tip printing)和刮涂(scrape coating)，以及制造电子器件的方法。
技术介绍
印刷电路板(PCB)是适合于保持和连接芯片及其他电子部件的平坦电路板。该 电路板由通过铜线路使部件互连的层制成。PCB通常连接基本上分离的部件及电子微电路 (例如，芯片)。每个芯片含有通过半导体制造工艺而制造的几千到几亿个晶体管。通常，半导体器件制造工艺用于制造日常电气和电子器件中的晶体管和集成电 路。制造工艺是光刻和化学处理步骤的多步骤序列，在该多步骤序列期间电子电路逐渐形 成在由未掺杂半导体材料制成的基板上。除各种化合物半导体之外，硅是现今最常用的半 导体材料。在某些情况下，从开始到待封装芯片的整个制造工艺需要六周到八周时间，并且 在被称为加工厂(即，芯片制造厂)的非常专业且昂贵的设施中进行。在芯片制造厂运行中，与生产芯片相关的固定的间接制造成本(overheadcost) 通常很高。例如，由于工厂及其设备的折旧，即使对简单的设计，运行成本也相当大。此外， PCB的制造需要大量的基建投资以及昂贵的设备，这些会加到制造电子器件和系统的总成 本中。因此，需要用于制造电子器件的改进的方法和系统。
技术实现思路
专利技术人发现了新的工艺，使用该新的工艺电子器件(例如，晶体管以及其他电子 部件)、太阳能电池阵列、光学显示器阵列等可以采用刮涂或尖端印刷工艺制造。—方面，本专利技术提供了形成电子器件的方法，该方法包括(a)使用图案给予介质 将第一可固化材料转移到基板以图案化可固化材料；(b)构造图案给予介质使得第一可固 化材料在基板上形成多个基板预制品；以及(C)通过将第二可硬化材料转移到基板预制品 而在基板上形成多个电路。这里所使用的术语“电子器件”旨在包括完成的电子器件和器 件的一部分，例如，印刷型半导体器件的漏极部分或者电路中的导电连接。某些实施例包括一个或多个以下特征。图案给予介质在其表面上带有图案，且该 图案的反图案被给予第一可固化材料。该方法还包括使用导电材料涂布预制品的一部分。 该方法还包括使用导电材料填充预制品的凹进部分。该方法还包括固化可固化材料。第一 可固化材料和第二可硬化材料具有不同的组分。第一可固化材料是不导电的，而第二可硬 化材料是导电的。涂布包括尖端印刷。填充凹进部分包括刮涂预制品。尖端印刷包括用粘 附剂涂布预制品的凸起区域，然后将导电材料施加到该粘附剂。图案给予介质是刻花辊，适 合于给予图案。基板是连续的材料板。另一方面，本专利技术提供了形成电路的方法。该方法包括(a)将可固化材料转移到 基板上以形成具有凸起区域和凹进区域的基板预制品；(b)固化该可固化材料；以及(c)以定义电路的至少一部分的构造施加导电涂层到预制品的至少一部分。一些实施例包括一个或多个以下特征。该方法还包括将不同于导电涂料的涂布 材料施加到预制品的至少一部分。该方法还包括使电子器件与印刷电路通信。该方法还包 括将涂布材料施加到基板预制品和导电涂层之间。涂布材料可以是绝缘体。导电涂料使用 尖端印刷工艺被施加到凸起区域。备选地，导电涂料使用刮涂工艺被施加到凹进区域。基 板包括平坦的面板片，电路包括电器阵列。该方法还包括将栅格形状的材料层置于导电涂 布的顶部。在另一方面，本专利技术提供了电子器件，该电子器件包括(a)基板，携带定义一个 或多个基板预制品的涂层，每个基板预制品具有凸起区域和凹进区域，该凸起区域定义电 子器件的至少一部分；以及(b)导电涂布材料，仅设置在基板预制品的凸起区域上。在又一方面，本专利技术提供了电子器件，该电子器件包括(a)基板，携带定义一个 或多个基板预制品的涂层，每个基板预制品具有凸起区域和凹进区域，该凹进区域定义电 子器件的至少一部分；以及(b)导电涂布材料，仅设置在基板预制品的凹进区域中。在另一方面，本专利技术也提供了形成电路的方法，该方法包括(a)使用图案给予介 质沉积第一可固化材料到基板上以产生基板预制品，其中基板预制品具有被构造为定义电 路形状的凹进区域；(b)固化第一可固化材料；以及(c)施加导电墨到预制品以填充凹进从 而形成一个或者电气线路。在另一方面，本专利技术提供了形成晶体管的方法，该方法包括(a)使用图案给予介 质转移第一可固化材料到基板以图案化该可固化材料；(b)将图案给予介质构造为使得第 一可固化材料在基板上形成基板预制品；(c)在基板上的凸起部分的顶部上尖端印刷第二 层；(d)使用导电材料填充预制品的凹进区域；以及(e)涂布第三层在第二层上，其中第三 层覆盖第二层的一部分以及凹进区域。在再一方面，本专利技术提供了形成电子器件的方法，该方法包括(a)提供具有第一 可固化材料层的基板，该第一可固化材料层在基板上形成多个基板预制品，基板预制品包 括凸起区域和凹进区域的图案；以及(b)通过将第二材料仅选择性地转移到基板预制品的 预定部分而在基板上形成多个电路。在另一方面，本专利技术提供了电特征的形成方法，该方法包括提供包括具有凸起区 域和凹进区域的表面的图案给予介质；刮涂该表面以使用涂布材料仅填充凹进区域；硬化 该涂布材料以在凹进内形成电特征；以及从凹进区域移除电特征。在另一方面，本专利技术提供了形成导电栅格的方法，该方法包括(a)提供具有第一 可固化材料层的第一基板，该第一可固化材料层在基板上形成多个基板预制品，基板预制 品包括具有平行排形式的凸起区域和凹进区域的图案；(b)通过将导电材料仅选择性地转 移到基板预制品的预定部分而在第一基板上形成多个导电线；(c)提供具有第一可固化材 料层的第二基板，该第一可固化材料层在基板上形成多个基板预制品，该基板预制品包括 平行排形式的凸起区域和凹进区域的图案；(d)通过将导电涂料选择性地仅转移到基板预 制品的预定部分而在第二基板上形成多个导电线；以及(e)将第二基板定位在第一基板的 顶部，其中第二基板上的平行排基本垂直于第一基板上的平行排。一些实施例包括一个或多个以下特征。第一基板和第二基板是单个连续的材料板 或材料片的部分。在第一基板和第二基板上形成平行排的步骤在相同材料板或材料片上同时进行。该方法还包括在形成平行排之后从片或板分离第一基板和第二基板。备选地，两 个基板可以分开形成，且可以由不同的材料形成和/或可以涂布不同的涂料。该方法还可 以包括在第一基板与第二基板之间设置绝缘材料。以下，在附图和说明书中阐述了本专利技术一个或者多个实施例的细节。根据说明书、 附图及权利要求，本专利技术的其他特征和优点也是明显的。附图说明图1是示出用于形成基板预制品的工艺的示意图；图2是示出用于形成基板预制品的另一工艺的示意图；图3和3A是示出用于由图1所示的工艺中形成的基板预制品形成电路的工艺的 示意图；图4和4A是示出用于由图1所示的工艺中形成的基板预制品形成电路的替代工 艺的示意图；图5是示出由图1所示的工艺中形成的基板预制品形成电子部件的工艺的示意 图；图6是示出其中涂布材料直接施加到刻花辊的用于形成电路的另一工艺的示意 图；图6A是示出图6中示出的刻花辊和用于向刻花辊施加涂料的涂布机的示意性正 视图；图7是根据一个实施例的太阳能集电器阵列的示意图；图8是根据一个实施例的光学显示器栅格阵列的示意图；图9是根据一个实施例的印刷电路的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成电子器件的方法，包括：（ａ）使用图案给予介质将第一可固化材料转移到基板以图案化所述可固化材料；（ｂ）构造所述图案给予介质使得所述第一可固化材料在所述基板上形成多个基板预制品；以及（ｃ）通过将第二可硬化材料转移到所述基板预制品上而在所述基板上形成多个电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-11-26 60/990,107一种形成电子器件的方法，包括(a)使用图案给予介质将第一可固化材料转移到基板以图案化所述可固化材料；(b)构造所述图案给予介质使得所述第一可固化材料在所述基板上形成多个基板预制品；以及(c)通过将第二可硬化材料转移到所述基板预制品上而在所述基板上形成多个电路。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述图案给予介质的表面上具有图案，且所述 图案的反图案被给予所述第一可固化材料。3.根据权利要求1所述的方法，还包括使用导电材料涂布所述预制品的一部分。4.根据权利要求1所述的方法，还包括使用导电材料填充所述预制品的凹进部分。5.根据权利要求1所述的方法，还包括固化所述可固化材料。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一可固化材料是不导电的，所述第二可硬 化材料是导电的。7.根据权利要求3所述的方法，其中涂布包括尖端印刷。8.根据权利要求4所述的方法，其中填充所述凹进部分包括刮涂所述预制品。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里P布伦克霍恩，
申请(专利权)人：SD沃伦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]