Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dự đoán kích thước họa tiết trong in phun điện động lực điện áp xung của mực colloid bạc
Tóm tắt
In phun theo yêu cầu (drop-on-demand) đang nhận được nhiều sự quan tâm trong các ứng dụng công nghiệp; tuy nhiên, kích thước họa tiết mong muốn thường được xác định bằng phương pháp thử nghiệm và sai sót, thông qua các thí nghiệm in lặp đi lặp lại với các vật liệu khác nhau (mực và hạt lơ lửng), điều kiện vận hành (điện áp, lưu lượng, khoảng cách đầu phun đến bề mặt, v.v.) và khả năng ướt của chất nền. Vì phương pháp này tiêu tốn nhiều thời gian, chi phí và công sức, cần một phương pháp thuận tiện và hiệu quả hơn cho việc dự đoán kích thước họa tiết với số lượng thí nghiệm tối thiểu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tạo hình một loạt các đốm và đường Ag bằng cách sử dụng hệ thống in phun điện động lực điện áp xung và đo kích thước của chúng bằng kính hiển vi quang học. Sau đó, chúng tôi đã áp dụng mô hình được đề xuất bởi Stringer và Derby (J Eur Ceram Soc 29:913–918, 2009) và Gao và Sonin (Proc R Soc Lond Ser A 444:533–554, 1994) để dự đoán kích thước họa tiết, so sánh các dự đoán này với kích thước đã đo được. Cuối cùng, chúng tôi đã chứng minh phương pháp của mình trong việc sửa chữa đường không kết nối.
Từ khóa
#in phun theo yêu cầu #điện động lực #kích thước họa tiết #mực colloid bạc #mô hình dự đoánTài liệu tham khảo
Y. Wang, J. Bokor, A. Lee, Maskless lithography using drop-on-demand inkjet printing method. Proc. SPIE 5374, 628–635 (2004)
W. Fisher, M. Zhang, A biochip microarray fabrication system using inkjet technology. IEEE Trans. Autom. Sci. Eng. 4, 488–500 (2007)
D.Y. Shin, Fabrication of an inkjet-printed seed pattern with silver nanoparticlulate ink on a textured silicon solar cell wafer. J. Micromech. Microeng. 20, 125003 (2010)
H.P. Le, Progress and trends in ink-jet printing technology. J. Imaging Sci. Technol. 42, 49–62 (1998)
H.F. Poon, Electrohydrodynamic Printing. Ph.D. Thesis, Department of Chemical Engineering, Princeton University (2002)
O.A. Basaran, H. Gao, P.P. Bhat, Nonstandard inkjets. Annu. Rev. Fluid Mech. 45, 85–113 (2013)
M. Cloupeau, B. Prunet-Foch, Electrostatic spraying of liquids: main functioning modes. J. Electrost. 25, 165–184 (1990)
M. Cloupeau, B. Prunet-Foch, Electrostatic spraying of liquids in cone-jet mode. J. Electrost. 22, 135–159 (1989)
J.H. Yu, S.Y. Kim, J. Hwang, Effect of viscosity of silver nanoparticle suspension on conductive line patterned by electrohydrodynamic jet printing. Appl. Phys. A 89, 157–159 (2007)
H.K. Choi, J.U. Park, O.O. Park, P.M. Ferreira, J.G. Georgiadis, J.A. Rogers, Scaling laws for jet pulsations associated with high-resolution electrohydrodynamic printing. Appl. Phys. Lett. 92, 123109 (2008)
J.U. Park, M. Hardy, S.J. Kang, K. Barton, K. Adair, D.K. Mukhopadhyay, C.Y. Lee, M.S. Strano, A.G. Alleyne, J.G. Georgiadis, P.M. Ferreira, J.A. Rogers, High-resolution electrohydrodynamic jet printing. Nat. Mater. 6, 782–789 (2007)
S. Mishra, K.L. Barton, A.G. Alleyne, P.M. Ferreira, J.A. Rogers, High-speed and drop-on-demand printing with a pulsed electrohydrodynamic jet. J. Micromech. Microeng. 20, 095026 (2010)
S. Lee, D. Byun, D. Jung, J. Choi, Y. Kim, J.H. Yang, S.U. Son, S.B.Q. Tran, H.S. Ko, Pole-type ground electrode in nozzle for electrostatic field induced drop-on-demand inkjet head. Sens. Actuators, A 141, 506–514 (2008)
D.K. Kang, M.W. Lee, H.Y. Kim, S.C. James, S.S. Yoon, Electrohydrodynamic pulsed-inkjet characteristics of various inks containing aluminum particles. J. Aerosol Sci. 42, 621–630 (2011)
J. Kim, H. Oh, S.S. Kim, Electrohydrodynamic drop-on-demand patterning in pulsed cone-jet mode at various frequencies. J. Aerosol Sci. 39, 819–825 (2008)
K. Wang, M.D. Paine, J.P. Stark, Fully voltage controlled electrohydrodynamic jet printing of conductive silver tracks with a sub-100 μm line width. J. Appl. Phys. 106, 024907 (2009)
D.H. Youn, S.H. Kim, Y.S. Yang, S.C. Lim, S.J. Kim, S.H. Ahn, H.S. Sim, S.M. Ryu, D.W. Shin, J.B. Yoo, Electrohydrodynamic micro patterning of silver ink using near-field electrohydrodynamic jet printing with tilted-outlet nozzle. Appl. Phys. A 96, 933–938 (2009)
S. Son, S. Lee, K. An, J. Choi, Fine metal line patterning of ITO ink based on electrohydrodynamic printing, in 2012 12th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), 2012, October, IEEE, pp. 395–397
Y. Jang, I.H. Tambunan, H. Tak, V.D. Nguyen, T. Kang, D. Byun, Non-contact printing of high aspect ratio Ag electrodes for polycrystalline silicon solar cell with electrohydrodynamic jet printing. Appl. Phys. Lett. 102, 123901 (2013)
C. Wei, H. Qin, N.A. Ramires-lglesias, C.P. Chiu, Y.S. Lee, J. Dong, J. Micromech. Microeng. 24, 045010 (2014)
J. Stringer, B. Derby, Limits to feature size and resolution in ink jet printing. J. Eur. Ceram. Soc. 29, 913–918 (2009)
F. Gao, A.A. Sonin, Precise doposition of molten microdrops : the physics of digital microfabrication. Proc. R. Soc. A 444, 533–554 (1994)
R.J. Good, Contact angle wettability and Adhesion: acritical review. J. Adhes. Sci. Technol. 6, 1269–1302 (1992)
S.H. Lee, Y.J. Cho, Characterization of silver inkjet overlap-printing through cohesion and adhesion. J. Electr. Eng. Technol. 7, 91–96 (2012)