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在玻璃中集成金屬微結構,中國建材網,cnprofit.com
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在玻璃中集成金屬微結構
2022年07月23日    閱讀量:4677    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

在惡劣的環境條件下安全,導電和導熱,并具有很高的光刻分辨率:在玻璃中嵌入薄金屬微結構有望在一系列應用中獲得優異的性能。該技術可用于制造耐腐蝕、尺寸穩定、即使在極其惡劣的環境中也能可靠工作的傳感器組件。Fraunhofer IZM開發的一種技術提供了一種將導電元件集成到玻璃中的新方法,金屬微結構不是沉積在表面上,而是嵌入并封裝在玻璃本身中。

玻璃作為電路基板越來越受到人們的青睞。這是由于其特殊的材料特性:它在很大的溫度范圍內保持其尺寸,甚至在大尺寸(例如全尺寸24x18英寸面板)中也可用,并且它具有高電阻、光滑表面和高介電常數(例如77 GHz下的5.0)。這些特性已經促使開發人員在一段時間內將導體等電結構構造為玻璃基板上或穿過玻璃基板的薄金屬層。接觸不僅可以在單層上創建,還可以通過玻璃通孔(TGV)在成品設計的幾層上創建。

Fraunhofer IZM的研究人員開發了一種將金屬導體集成到玻璃中的新方法。亮點:該技術保持了玻璃的光滑表面完好無損,避免了玻璃和金屬層之間的粘結問題,金屬層完全嵌入玻璃本身。無額外粘合劑鈥攖典型的另一種金屬鈥攊需要。

研究人員設法開發了一種控制薄玻璃中金屬結構形成的工藝。為了在玻璃表面附近制造均勻的導電體,他們測試了一系列材料和加工技術,以找到可能的最佳方法。他們成功的關鍵在于材料的選擇和新的加工技術:金屬層可以非常薄,可以達到幾百納米,或者在微米厚的情況下肉眼可見,因為強烈的反射會在玻璃表面產生鏡面效果。該技術可以創建長度從幾毫米到十厘米不等的金屬層,并且用途廣泛,足以集成非常特殊的金屬結構,并在玻璃本身中創建電導體。

EOCB團隊(電光電路板)的研究助理菲利普·瓦霍爾茨(Philipp Wachholz)說:“現在,電信號可以通過導體傳輸,而不用擔心環境因素,如侵蝕性液體、氣體、腐蝕等化學反應或簡單的機械磨損。這些結構完全被玻璃包圍,而不是簡單地放在上面?!?。

將導電體嵌入玻璃內部而非玻璃上的新功能為許多新應用打開了大門。在不影響其密封性的情況下,可以將玻璃微真空室與電觸點相匹配。玻璃集成導線也可用于表面安裝導線無法承受的不利條件,例如用于堅固的傳感器。微型微電極可用于電化學生物傳感器,以記錄酶反應或抗原抗體相互作用等生化過程。采用玻璃集成結構,可輕松應對高達200℃的溫度擄C、 極為強大的傳感器的可能性似乎是無限的。

Fraunhofer IZM的研究人員已經準備好測試這些限制:在成功的可行性研究之后,他們希望與科學和工業界的合作伙伴合作,積極利用這項新技術。為此,他們目前正在尋找并等待感興趣的行業合作伙伴分享他們的玻璃專業知識。

玻璃集成電金屬結構相對于表面氣相沉積的優勢:

標簽:建材應用,技術中心,墻體幕墻,裝飾玻璃,玻璃制品
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