+

FI121562B - Method for the manufacture of conductors and semiconductors - Google Patents

Method for the manufacture of conductors and semiconductors Download PDF

Info

Publication number
FI121562B
FI121562B FI20060697A FI20060697A FI121562B FI 121562 B FI121562 B FI 121562B FI 20060697 A FI20060697 A FI 20060697A FI 20060697 A FI20060697 A FI 20060697A FI 121562 B FI121562 B FI 121562B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sintering
voltage
layer
substrate
sintered
Prior art date
Application number
FI20060697A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060697A7 (en
FI20060697A0 (en
Inventor
Heikki Seppae
Mark Allen
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI20060697A priority Critical patent/FI121562B/en
Publication of FI20060697A0 publication Critical patent/FI20060697A0/en
Publication of FI20060697A7 publication Critical patent/FI20060697A7/en
Application granted granted Critical
Publication of FI121562B publication Critical patent/FI121562B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/525Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections
    • H01L23/5252Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising anti-fuses, i.e. connections having their state changed from non-conductive to conductive
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4038Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

Menetelmä johteiden ja puolijohteiden valmistamiseksiMethod for the manufacture of conductors and semiconductors

Keksintö koskee sintrausta ja sintraamalla valmistettuja tuotteita. Erityisesti keksintö koskee johtavien rakenteiden muodostamista substraatille sintraamalla metallisia tai puolijohteista 5 muodostettuja nanopartikkeleita.The invention relates to sintering and products made by sintering. In particular, the invention relates to the formation of conductive structures on a substrate by sintering metallic or semiconductor nanoparticles.

Metallinanopartikkeleja sintrataan tunnetusti esimerkiksi painettavan elektroniikan sovelluksissa johderakenteiden aikaansaamiseksi. On tunnettua, että metalliset nanopartikkelit sulavat mikrotason partikkeleja matalammissa lämpötiloissa ns. "surface-phonon softening" -ilmiön 10 ansiosta. Tämä johtuu siitä, että partikkelin pinnassa olevien "löyhien" atomien määrä kasvaa merkittävästi partikkelin kokonaiskoon pienentyessä. Ilmiö tunnetaan kohtuullisen hyvin sekä teoreettisesti että kokeellisesti, vaikka ilmiön joitain puolia onkin osin vielä selittämättä. Kirjallisuudessa ei ole tyhjentävästi selitetty esimerkiksi sitä, että kun nanopartikkelit vuorataan ohuella kerroksella orgaanista yhdistettä ja tuodaan liuottimien avulla substraatin pintaan, 15 havaitaan, että sintraantumislämpötila voi olla huomattavasti alhaisempi kuin yksittäisten partikkeleiden sulamislämpötila ennustaa.Metal nanoparticles are known to be sintered, for example, in applications in printable electronics to provide conductive structures. It is known that metallic nanoparticles melt microparticles at lower temperatures in the so-called. surface-phonon softening 10. This is because the number of "loose" atoms on the particle surface increases significantly as the total particle size decreases. The phenomenon is reasonably well known both theoretically and experimentally, although some aspects of the phenomenon have not yet been fully explained. For example, it has not been extensively explained in the literature that when nanoparticles are lined with a thin layer of organic compound and applied to solvents by means of solvents, it is found that the sintering temperature may be significantly lower than the melting point of the individual particles.

Vaikka nanopartikkelien sintraantumislämpötila onkin oleellisesti matalampi kuin mikro-partikkelien, tunnetuissa ratkaisuissa niidenkin sintraamiseksi tarvitaan ulkopuolista läm-20 mitystä.Although the sintering temperature of nanoparticles is substantially lower than that of microparticles, prior art solutions require external heating to sinter them.

Sintrautuminen saadaan aikaan kohottamalla lämpötilan avulla uunissa tai altistamalla partikkelit UV-valolle tai kuumalle levylle tai telalle. Tarvittavat lämpötilat ovat yleensä vähintään 100 °C. Ainoastaan erittäin pieniä puolijohdepartikkeleita voidaan sintrata matalis-25 sa lämpötiloissa, mutta tällöinkin sintrattujen rakenteiden suoritusarvot jäävät huonoiksi.Sintering is accomplished by raising the temperature in the oven or by exposing the particles to UV light or a hot plate or roll. The temperatures required are generally at least 100 ° C. Only very small semiconductor particles can be sintered at low temperatures, but here too, the performance of the sintered structures remains poor.

Lämmitys rajoittaa menetelmien yhteydessä käytettävien substraattien valintaa. Useat muovi- tai paperisubstraatit, jotka hintansa puolesta olisivat edullisia, muuttavat muotoaan tai hajoavat sintrauksessa tarvittavissa lämpötiloissa. Alalla onkin voimakas pyrkimys tuottaa sintrausmenetelmiä ja sintrattavia ainekoostumuksia, jotka soveltuvat käytettäväksi 30 matalissa lämpötiloissa. Joitain tällaisia tunnettuja menetelmiä on kuvattu mm. WO-julkaisuissa 2005/061598 ja 2004/075211.Heating limits the choice of substrates used in the methods. Many of the plastic or paper substrates that are inexpensive in cost are deformed or decomposed at the temperatures required for sintering. Indeed, there is a strong tendency in the art to produce sintering processes and sinterable material compositions suitable for use at low temperatures. Some such known methods are described e.g. WO publications 2005/061598 and 2004/075211.

22

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan täysin uudenlainen menetelmä nanopartikkelien sintraamiseksi, joka soveltuu käytettäväksi erittäin matalissa lämpötiloissa, jopa huoneenlämmössä, ja normaalipaineessa.The object of the invention is to provide a completely novel method of sintering nanoparticles, which is suitable for use at very low temperatures, even at room temperature, and at normal pressure.

5 Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan uusi elektroniikkatuote, elektroniikkamo-duuli ja käyttö.It is also an object of the invention to provide a new electronic product, an electronics duo and a use.

Keksintö perustuu siihen havaintoon, että vuorattujen nanopartikkelien yli järjestetty jännite (sähkökenttä) käynnistää nanopartikkelien sintraantumisen jo matalissa lämpötiloissa. Niinpä 10 keksinnön mukaisessa menetelmässä johtavia tai puolijohtavia vuorattuja nanopartikkeleita sisältävää partikkelimateriaalia sintrataan tämän sähkönjohtavuuden kasvattamiseksi kytkemällä partikkelimateriaalin yli jännite.The invention is based on the observation that a voltage (electric field) applied over the lined nanoparticles initiates sintering of the nanoparticles even at low temperatures. Thus, in the process of the invention, particulate material containing conductive or semiconductor lined nanoparticles is sintered to increase this electrical conductivity by applying a voltage across the particulate material.

Menetelmä toteutetaan tyypillisesti siten, että käyttää substraattia, jonka pinta on ainakin osin 15 varustettu nanopartikkelipitoisella kerroksella, joka sisältää johtavia tai puolijohtavia vuorat tuja nanopartikkeleita. Kerroksen sisältämiä nanopartikkeleita sintrataan kytkemällä kerroksen yli jännite. Jännite synnyttää kerroksen läpi tunnelointivirran, joka saa aikaan partikkelien sintraantumisen uudella tavalla, jota kuvataan tarkemmin myöhemmin. Niinpä yksittäisistä, esimerkiksi metallisista nanopartikkeleista voidaan muodostaa yhtenäisesti johtava metallinen 20 johdekuvio tai -kerros jännite-elektrodien väliin.Typically, the method is carried out using a substrate having a surface at least partially provided with a nanoparticulate layer comprising conductive or semiconducting lined nanoparticles. The nanoparticles in the layer are sintered by applying a voltage across the layer. The voltage generates a tunneling current through the layer, which causes the particles to sinter in a new way, which will be described in more detail later. Thus, single, for example, metallic nanoparticles can be uniformly formed into a conductive metallic conductor pattern or layer between the voltage electrodes.

Keksinnön mukainen tuote käsittää substraatin ja substraatin pintaan järjestetyn nanopartikkeleista sintraamalla muodostetun johde- tai puolijohdekuvion. Kuvio on sintrattu jännitteen avulla, joka on johdettu vuorattuja johde- tai puolijohdenanopartikkeleita sisältävään kerrok-25 seen. Sintraantuneelle kuviolle on ominaista se, että se on laadultaan hyvä ja erittäin homogeeninen, koska sintrautuminen etenee järjestelmällisesti jännite-elektrodien keskikohdasta elektrodeihin päin, eikä satunnaisesti sieltä täältä.The product of the invention comprises a substrate and a conductor or semiconductor pattern formed by sintering nanoparticles on the substrate surface. The pattern is sintered by a voltage applied to the layer containing the lined conductor or semiconductor nanoparticles. The sintered pattern is characterized in that it is of good quality and very homogeneous, since sintering proceeds systematically from the center of the voltage electrodes to the electrodes, and not randomly from here.

Keksinnön mukainen elektroniikkamoduuli käsittää vähintään yhden sähköpiirin, jolla on 30 alkutilassa tietyt sähköiset ominaisuudet ja tietty toiminnallisuus. Moduuli käsittää lisäksi vähintään yhden nanopartikkelipitoisen vyöhykkeen, johon on johdettavissa jännite vyöhykkeen vähintään osittaiseksi sintraamiseksi. Vyöhyke on sintraantuessaan sovitettu yhdistämään sähköisesti vähintään kaksi sähköpiirin sisältämää johdealuetta sähköpiirin sähköisten ominaisuuksien tai toiminnallisuuden muuttamiseksi.The electronics module according to the invention comprises at least one electrical circuit having 30 initial electrical properties and a certain functionality. The module further comprises at least one nanoparticulate zone to which a voltage can be applied to at least partially sinter the zone. When sintered, the zone is adapted to electrically connect at least two conductive regions contained in the electrical circuit to alter the electrical properties or functionality of the electrical circuit.

33

Keksintö syntyi, kun nanopartikkeleiden sintraantumisen ymmärtämiseksi ja mahdollisten ennustettujen sähköisten epälineaarisuuksien mittaamiseksi tehtiin koejärjestely, jossa ohuen kahden metallista muodostetun elektrodin väliin muodostettuun rakoon asetettiin huoneenlämpötilassa sitraantumatonta kuivunutta hopeananopartikkelimassaa. Havaittiin odotetusti, 5 että sintraantumaton rakenne oli hieman johtavaa. Noin 100 μιη elektrodirakoa käytettäessä ja noin viiden voltin jännitteellä (virta < 1 mA) johtavuus lisääntyi voimakkaasti ja lopputuloksena oli rakenne, joka johtavuudeltaan vastasi yli 100 °C lämpötilassa sintraamalla tuotettua johdetta. Jännitteen poistamisen jälkeen rakenne pysyi johtavana kaikissa tehdyissä kokeissa. Elektrodien välin kasvattaminen noin kaksinkertaiseksi aiheutti sen, että sintraantumiseen 10 johtava jännite piti myös kaksinkertaistaa. Tarkempi tutkimus osoitti, että hopea oli lähes täy sin sintraantunut prosessissa.The invention arose when an experimental arrangement was made in order to understand the sintering of nanoparticles and to measure possible predicted electrical nonlinearities by placing a non-citrated dried silver nanoparticle pulp in a gap formed between two thin metal electrodes at room temperature. As expected, it was observed that the non-sintered structure was slightly conductive. At about 100 μιη electrode gap and at about five volts (current <1 mA), the conductivity increased dramatically, resulting in a structure having a conductivity similar to that produced by sintering at temperatures above 100 ° C. After the voltage was removed, the structure remained in the lead in all tests performed. Increasing the spacing between the electrodes to about twice caused the voltage to lead to sintering 10 also to be doubled. A closer examination showed that silver was almost completely sintered in the process.

Niinpä keksintö soveltuukin erityisesti sellaisille partikkeleille, joilla tämä ilmiö on havaittavissa riittävän voimakkaana. Tällaisia partikkeleja ovat erityisesti metalliset johdepartikkelit 15 ja puolijohdepartikkelit, joiden pienimmän dimension keskimääräinen suuruus on alle 100 nm, ja joiden vuoraus on ohut. Niinpä esillä olevan keksinnön yhteydessä käytettäväksi sopivat monet sellaiset nanopartikkelit, joita yleisesti käytetään myös perinteisissä sintraussovellu-tuksissa. Näiden koko on 1 - 100 nm, tyypillisesti 1-50 nm.Thus, the invention is particularly applicable to such particles where the phenomenon is detectable with sufficient intensity. Such particles include in particular metal conductor particles 15 and semiconductor particles having an average dimension of less than 100 nm and having a thin lining. Thus, many nanoparticles which are also commonly used in conventional sintering applications are suitable for use in the present invention. These have a size of 1 to 100 nm, typically 1 to 50 nm.

20 Nanopartikkelit tuodaan substraatin pintaan tyypillisesti vuorattuina (agglomeraatteina). Ne voidaan tuoda substraatille dispersiona tai suspensiona jonkin nestemäisen tai pastamaisen kantajan mukana, mutta ne voidaan levittää myös jauhemaisena. Kantajina käytetään tyypillisesti liuottimia, musteita ja polymeeridispersioita. Yleisimpiä applikaatiotekniikoita ovat tulostus ja painaminen. Keksintö ei kuitenkaan ole rajoitettu johonkin tiettyyn applikointimene-25 telmään tai partikkelijauhe- tai pastakoostumukseen, vaikka joidenkin menetelmien yhteydes sä voidaan saavuttaa erityistä etua. Partikkelimateriaalilla tarkoitamme yleisesti nanopartikke-lipitoisia materiaaleja, joissa partikkelitiheys on riittävä niiden yhteensintrautumisen (koale-senssin) aikaansaamiseksi.Nanoparticles are typically deposited on the substrate surface in the form of lined (agglomerates). They may be delivered to the substrate in the form of a dispersion or suspension with a liquid or paste carrier, but they may also be applied in powder form. Solvents, inks and polymer dispersions are typically used as carriers. The most common application techniques are printing and printing. However, the invention is not limited to any particular application method or particulate powder or pasta composition, although some methods may provide a particular advantage. By particulate material we generally refer to nanoparticulate lipid materials in which the particle density is sufficient to effect coalescence (coalescence).

30 Erityisen tehokkaaksi olemme havainneet sovellutusmuodon, jossa nanopartikkeleista tehdyn ja kuivatun kalvon yli asetetaan jännite impedanssista, joka on pienempi kuin tunneloitumalla johtavan kalvon resistanssi. Tällöin kalvo sintraantuu keskeltä elektrodeihin päin. Jos edelleen jännitelähteen kanssa asetetaan sarjaan vastus tai jänniteohjaus lopetetaan pian sintraantumisen alkamisen jälkeen (esimerkiksi ajastimen tai impedanssimittauksen perusteella), kalvon 4 metallipartikkelit voidaan sintrata osittain. Tämä mahdollistaa erittäin ohuiden viivanleveyk-sien valmistamisen. Saijavastus aiheuttaa sen, että jännitelähde muuttuu sintrautumisen edetessä virtalähteeksi, jolloin prosessista saadaan tehokkaasti itseään säätävä. Oleellista tässä on, että halutussa sintrautumisen vaiheessa partikkelimateriaalin vastaanottama teho laskee alle 5 sintrautumisen etenemisen edellyttämän tehon.In particular, we have found an embodiment of applying a voltage across an nanoparticle-dried film to an impedance of less than the resistance of the conductive film by tunneling. The film is then sintered from the center towards the electrodes. Further, if a resistor is applied in series with the voltage source or the voltage control is terminated shortly after the onset of sintering (e.g. based on a timer or impedance measurement), the metal particles of the film 4 may be partially sintered. This allows the production of extremely thin line widths. The resistivity causes the voltage source to change into a power source as sintering progresses, effectively making the process self-regulating. It is essential here that, at the desired sintering step, the power received by the particulate material decreases to less than the power required to proceed with sintering.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is characterized by what is said in the characterizing part of claim 1.

10 Keksinnön mukaisille käytöille on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksissa 25 ja 26.The uses according to the invention are characterized by what is stated in claims 25 and 26.

Keksinnön mukaiselle elektroniikkatuotteelle on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksen 27 tunnusmerkkiosassa.The electronic product according to the invention is characterized by what is said in the characterizing part of claim 27.

1515

Keksinnön mukaiselle elektroniikkamoduulille on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksen 32 tunnusmerkkiosassa.The electronics module according to the invention is characterized by what is said in the characterizing part of claim 32.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Sen avulla metallipartikkelien täydellinen 20 sintrautuminen saavutetaan jo huoneenlämpötilassa ilman ulkopuolista lämmönlähdettä. Jännitteen kytkeytymisen jälkeen, elektrodien keskellä lämpötila nousee sintraantumisläm-pötilaan yleensä muutamassa sekunnissa ja itse sintraantuminen alkaa muutamassa sadassa millisekunnissa. Eli sintraantuminen on huomattavan nopea verrattuna perinteisiin menetelmiin ja se ei tuota lämpöä substraatille. Niinpä substraatille voidaan saada aikaan johta-25 via kuvioita riippumatta substraatin lämmönsietokyvystä. Puolijohdenanopartikkelien sint-rautumislämpötila on yleensä metallinanopartikkeleja korkeampi, mutta myös näiden tapauksessa sintrautumislämpötila voidaan huomattavasti alentaa.The invention provides considerable advantages. It allows complete sintering of metal particles already at room temperature without an external source of heat. After the voltage is applied, the temperature at the center of the electrodes rises to a sintering temperature, usually within a few seconds, and the sintering itself begins within a few hundred milliseconds. That is, sintering is remarkably fast compared to conventional methods and does not produce heat on the substrate. Thus, conductive patterns can be obtained on the substrate regardless of the substrate's heat resistance. The Sint decomposition temperature of semiconductor nanoparticles is generally higher than the metal nanoparticles, but also in these cases the sintering temperature can be significantly reduced.

Niinpä tässä kuvattuun sähkökentän aikaansaamaan sintraantumiseen (myöhemmin myös: 30 sähköinen sintraus tai sähkösintraus) soveltuvien metalli- ja puolijohdepartikkelien tapauksessa voimme alentaa menetelmällä sintrautumislämpötilaa vähintään kymmenillä, tyypillisesti useilla sadoilla asteilla. Esimerkiksi 7 nm kokoisille hopeapartikkeleille sintraantuminen tapahtuu jo huoneenlämpötilassa.Thus, in the case of metal and semiconductor particles suitable for sintering (hereinafter also referred to as: 30 electric sintering or electric sintering) by the electric field described herein, the process can reduce the sintering temperature by at least tens, typically several hundred degrees. For example, for 7 nm silver particles, sintering is already occurring at room temperature.

55

Koska sintrauksessa ei tarvita mekaanista kontaktia sintrattavan massan kanssa, myöskään substraatin karheus tai epähomogeenisuus ei muodosta ongelmaa, kuten paineen alla suoritettavissa menetelmissä yleensä. Tämän ansiosta menetelmä soveltuu siten tunnettuja menetelmiä paremmin myös kolmiulotteisten johdekuvioiden sintraamiseen.Since sintering does not require mechanical contact with the pulp to be sintered, the roughness or inhomogeneity of the substrate also does not pose a problem, as is generally the case with pressurized processes. As a result, the method is also better suited to sintering three-dimensional conductor patterns than known methods.

55

Koska menetelmä perustuu sähkökenttään, se mahdollistaa sintraantumisen lisäksi kuvioiden rakentamisen. Menetelmä soveltuu erityisesti ohuiden viivanleveyksien valmistamiseen esimerkiksi piirilevy elektroniikkaan, painettavaan elektroniikkaan ja komponenttivalmistukseen liittyvissä sovelluksissa. Myös komponenttien kontaktointi ja metalliset läpiviennit voidaan 10 saada aikaan menetelmää käyttäen.Because the method is based on an electric field, it allows not only sintering but also the construction of patterns. The method is particularly suitable for the production of thin line widths, for example in applications related to circuit board electronics, printable electronics and component manufacturing. Also, component contacting and metal penetrations can be achieved using the method.

Olemme havainneet, että nanopartikkelikerroksen lämpötila kohoaa partikkelien fuusioituessa. Koska nanopartikkelikerroksen lämpötilan kohoaminen on täysin sähkökentän aikaansaamaa, dielektriset substraatit eivät koe vastaavaa lämpenemistä. Lisäksi, koska ker-15 roksen massa on hyvin pieni, vain häviävän pieni lämpömäärä siirtyy substraattiin. Niinpä menetelmä soveltuu substraateille, jotka muuttavat fysikaalisia tai kemiallisia ominaisuuksiaan huomattavasti (kutistuvat, hajoavat, taipuvat, vaihtavat väriä tms.) kohotetussa lämpötilassa ja/tai paineessa. Tällaisia substraatteja ovat monet tyypilliset muovit ja paperit. Edullisesti keksinnön mukainen sintraus suoritetaankin alle 100 °C lämpötilassa, erityisen 20 edullisesti noin 0 - 50 °C lämpötilassa. Parhaana pidetyn suoritusmuodon mukaan säh- kösintraus suoritetaan huoneenlämpötilassa, mikä tekee lähes kaikista substraateista, joiden pinta vain on riittävän sileä yhtenäisen nanopartikkelikerroksen vastaanottamiseksi, sopivia alustoja.We have found that the temperature of the nanoparticle layer increases as the particles fuse. Since the increase in temperature of the nanoparticle layer is entirely caused by the electric field, dielectric substrates do not experience corresponding heating. Furthermore, since the mass of the layer is very small, only a negligible amount of heat is transferred to the substrate. Thus, the process is applicable to substrates which significantly alter their physical or chemical properties (shrink, decompose, bend, change color, etc.) at elevated temperature and / or pressure. Such substrates include many typical plastics and papers. Preferably, the sintering according to the invention is carried out at a temperature below 100 ° C, particularly preferably at a temperature from about 0 ° C to 50 ° C. In a preferred embodiment, the electro sintering is carried out at room temperature, which makes almost any substrate whose surface is only sufficiently smooth to receive a uniform nanoparticle layer, suitable substrates.

25 Menetelmää voidaan käyttää täysin uusissa sovellutuksissa tai sitä voidaan käyttää tunnetuissa sovellutuksissa, joissa joko jännite ja/tai nanopartikkelikerros on luonnostaan käytettävissä. Esimerkkeinä sovelluksista mainitaan ohjelmoitavan muistin valmistaminen, ylijännitesuojan valmistaminen, varasantureiden passivoiminen esimerkiksi kaupan tiskillä, RFID antennin muuttaminen kaukoluettavasta lähiluettavaksi, metallin korkean resoluution kuvioiminen pai-30 netun elektroniikan sovellutuksissa, esimerkiksi paljaalla silmällä näkymättömän tai lähes näkymättömän johtimen tekeminen esim. painetulle näytölle.The method can be used in entirely novel applications or it can be used in known applications where either voltage and / or nanoparticle layer is naturally available. Examples of applications include manufacture of programmable memory, manufacturing of surge protector, passivation of backup sensors, e.g.

Pienten kuvioiden prosessointi on menetelmän avulla yksinkertaista, sillä koska sintraantu-mista ohjataan sähkökentällä, ei kuvioiden resoluutiotasoa tarvitse saavuttaa mekaanisesti.The processing of small patterns is simple by the method because since the sintering is controlled by an electric field, the resolution level of the patterns need not be achieved mechanically.

66

Seuraavassa keksinnön eri sovellutusmuotoja kuvataan yksityiskohtaisemmin oheisiin piirustuksiin viitaten.The various embodiments of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

5 Kuviossa 1 esitetään vuokaaviona esillä olevan menetelmän yksi toteutusmuoto, kuviossa 2 esitetään sivupoikkileikkauksina yksi mahdollinen prosessi transistorin valmistamiseksi sähköistä sintrausta hyödyntäen, kuviossa 3 esitetään tasokuvantona sähköisen kontaktin valmistaminen sähkösintrauksen avulla, 10 kuvioissa 4a - 4c esitetään sivupoikkileikkauksina sähköisen kontaktin valmistaminen säh kösintrauksen avulla, ja kuviossa 5 esitetään perspektiivikuvantona yhden sovellutusmuodon mukainen laitteisto kuvion sintraamiseksi rainamaisen substraatin pinnalle.Fig. 1 is a flowchart illustrating one embodiment of the present method, Fig. 2 is a side cross-sectional view of one possible process for fabricating a transistor using electric sintering, Fig. 3 is a plan view 5 is a perspective view of an apparatus according to one embodiment for sintering a pattern on the surface of a web-like substrate.

15 Esillä olevan keksinnön ymmärtämiseksi alla kuvataan lyhyesti fysikaalinen ilmiö, joka sub straatin pinnassa voidaan havaita, kun nanopartikkelikerroksen yli järjestetään jännite.In order to understand the present invention, the physical phenomenon that can be observed on the surface of the substrate when applying a voltage over the nanoparticle layer is briefly described below.

On tunnettua, että vuorattujen nanopartikkeleiden ollessa kolmiulotteisesti pinnassa, pinta voi johtaa sähköä jos sen terminen energia kBT on suurempi ja/tai samaa luokkaa kuin ns. va- 20 rausenergia e1 / C, missä e on elektronin varaus ja C kahden partikkelin välinen kapasitanssi. Tämän mukaan kerroksen sähkönjohtavuuden pitäisi olla erittäin huono matalissa lämpötiloissa. Partikkelien välillä vaikuttaa lisäksi ns. Casimirin voima, joka efektiivisesti pienentää varausenergiaa ja saa aikaan sen, että tällainen pienistä vuoratuista hiukkasista koostuva par-tikkelijoukko voi johtaa virtaa tunneloitumalla jo kohtuullisen matalissa lämpötiloissa.It is known that, when the lined nanoparticles are three-dimensional on the surface, the surface can conduct electricity if its thermal energy kBT is higher and / or of the same order as the so-called. the charge energy e1 / C, where e is the electron charge and C is the capacitance between the two particles. According to this, the conductivity of the layer should be very low at low temperatures. In addition, there is a so-called interactions between the particles. Casimir's power, which effectively reduces the charge energy and causes such a set of particles of small lined particles to conduct current by tunneling at already reasonably low temperatures.

2525

Seuraava päättelyketju esittää yhden tavan jännitteen avulla aikaansaatavan sintrautumista-pahtuman mallintamiseksi käytettäessä polymeerikuorella vuorattuja nanopartikkeleita sisältävää sintrauskerrosta: - Koska kerroksen sähkönjohtavuus on alussa huono, myös kerroksen lämmönjohta- 30 vuus on huono. (Täytyy kuitenkin huomata, että ilmiön käynnistämiseksi sekä säh kön- että lämmönjohtavuuden tulee olla oleellisesti nollasta poikkeavia.) - Jännitteen noustessa kerros pyrkii lämpenemään (huono lämmönjohtavuus).The following deduction circuit illustrates one way of modeling the voltage-induced sintering process when using a sintered layer containing a polymer shell-lined nanoparticle: - Because the layer has low electrical conductivity initially, the layer also has poor thermal conductivity. (However, it must be noted that in order to trigger this phenomenon, both electrical and thermal conductivity must be substantially non-zero.) - As the voltage increases, the layer tends to become warm (poor thermal conductivity).

7 - Koska sähkönjohtavuus perustuu termiseen eksitaatioon, kerroksen sähkönjohtavuus paranee lämpötilan noustessa. Lisäksi voimakas sähkökenttä lisää pinnan johtavuutta, koska jännite kumoaa osittain ns. Coulombisen saarron.7 - Since the electrical conductivity is based on thermal excitation, the electrical conductivity of the layer improves as the temperature increases. In addition, a strong electric field increases the conductivity of the surface because the voltage partially overrides the so-called. Coulombise's blockade.

- Kerroksen kyky ottaa tehoa ulkoisesta jännitelähteestä kasvaa (P = U2 / R).- The capacity of the layer to draw power from an external voltage source increases (P = U2 / R).

5 - Tämä nopeuttaa lämpötilan kasvua keskellä kerrosta (elektrodien välisessä suunnas sa).5 - This accelerates the temperature rise in the middle layer (in the direction between the electrodes).

- Kun keskiosa saavuttaa kriittisen lämpötilan, keskiosan partikkelien polymeerikuori sulaa ja partikkelit ajautuvat lähemmäksi toisiaan.- When the central portion reaches a critical temperature, the polymeric shell of the central particles melts and the particles drift closer to one another.

- Tunnelivirta vierekkäisten partikkeleiden välillä lisääntyy ja samalla lämmönjohta- 10 vuus paranee.- The tunnel current between adjacent particles increases and at the same time improves thermal conductivity.

- Kun muutamat nanopartikkelit sulavat kiinni toisiinsa niiden efektiivinen kokonaispinta-ala kasvaa ja ne luovuttavat lämpönsä elektronikaasun kautta muille partikkeleille.- When a few nanoparticles melt together, their total effective surface area increases and they transfer their heat through the electron gas to the other particles.

- Myös sulaneiden nanopartikkelien lähellä olevat partikkelit sulavat ja metallisointi 15 etenee keskeltä kohti jännite-elektrodeja. Mikäli tapahtuman annetaan jatkua, koko kerros elektrodien välillä sintraantuu.Also, the particles near the melted nanoparticles melt and the metallization 15 proceeds from the center toward the voltage electrodes. If the event is allowed to continue, the entire layer between the electrodes will sinter.

Yllä olevasta esimerkinomaisesta tapahtumaketjusta havaitaan, että keksinnön avulla voidaan hyödyntää tiheiden nanopartikkelisysteemien sisäänrakennettua sähkönjohtavuuden ja lämpö-20 tilan kasvun välistä positiivista takaisinkytkentää sintraantumisen aikaansaamiseksi. Niinpä sintrausta ohjataankin edullisesti vakiojännitteellä vakio virran sijaan. Menetelmän suorittamiseksi tarvitaan äärimmäisen vähän tehoa, koska systeemi on termisesti isoloituja koska positiivisen takaisinkytkennän ansiosta lämpeneminen tapahtuu äärimmäisen nopeasti. Lisäksi nanopartikkeleiden ominaislämpö ja massa ovat pieniä, joten pieni lämpömäärä nostaa hel-25 posti niiden lämpötilaa.From the exemplary chain of events above, it is found that the invention can utilize the built-in positive feedback between dense nanoparticle systems for conducting sintering to achieve sintering. Thus, sintering is preferably controlled by a constant voltage rather than a constant current. Extremely low power is required to perform the method because the system is thermally insulated due to the extremely fast warm-up due to positive feedback. In addition, the nanoparticles have a low specific heat and mass, so a small amount of heat increases their temperature.

Sähköinen sintraus on pohjimmiltaan monimutkainen ilmiö. Yllä on kuvattu ilmiön taustalla olevaa teoriaa vain sellaisessa laajuudessa, joka mahdollisesti auttaa lukijaa ymmärtämään ja toistamaan keksinnön mukaista menetelmää ja sen sovellutusmuotoja. Menetelmässä ei siis 30 tuoda lämpöä järjcstcl mään suoraan, kuten tunnetuissa sintrausmenetelmissä, vaan sintraus tehdään jännitteellä, joka johtaa positiiviseen termiseen takaisinkytkentään ja sitä kautta nopeaan sintrautumiseen. Yksi menetelmän mielenkiintoinen piirre onkin kasvava sintrautumis-nopeus sintrauksen aloittamisen jälkeen. Myös saavutettavat sintratut rakenteet ovat hyvälaatuisia, eli kestäviä ja johtavuudeltaan homogeenisia.Electronic sintering is basically a complex phenomenon. The theory behind the phenomenon is described above only to the extent that it may assist the reader in understanding and reproducing the method of the invention and its embodiments. Thus, in the process, heat is not introduced directly into the system, as in the known sintering processes, but sintered at a voltage which results in positive thermal feedback and thus rapid sintering. An interesting feature of the process is, therefore, the increasing sintering rate after initiation of sintering. The achievable sintered structures are also of good quality, i.e. durable and homogeneous in conductivity.

88

Jos jännitebiasoinnin sijaan järjeste tm ää ohjataan virtabiaksella tai suuren vastuksen yli, positiivinen takaisinkytkentä voidaan estää ja sintraantumista ei tapahdu (ainakaan niin helposti). Jos vastuksen arvo on sopiva tai jännite katkaistaan tietyllä hetkellä, tapahtuma voidaan säätää 5 sellaiseksi, että vain elekrodien keskiosa sintraantuu ja muut osat jäävät metalloitumatta. Tämä mahdollistaa selvästi elekrodien väliä pienempien johtimien prosessoinnin. Olemme havainneet, että voidaan saavuttaa viivanleveys, joka on korkeintaan 1/5, jopa alle 1/10 elektrodien välisestä etäisyydestä. Tähän vaikuttaa luonnollisesti myös nanopartikkelien koko. Esimerkiksi käytettäessä 10 nm:n partikkeleita ja 50 μπι:η elektrodirakoa, on mahdollista valmis-10 taa alle 5 μηι:η johtimia. Pienemmillä partikkeleilla huomattavasti tätäkin pienempien johti mien valmistus on mahdollista. Myös kapeampi elektrodirako mahdollistaa ohuempien johtimien valmistamisen.If instead of voltage biasing the system is controlled by current bias or high resistor, positive feedback can be prevented and sintering will not occur (at least not so easily). If the value of the resistor is appropriate or the voltage is cut off at a given moment, the event can be adjusted 5 so that only the central part of the electrodes is sintered and the other parts are not metallized. This makes it possible to process wires that are clearly smaller than the electrodes. We have found that a line width of up to 1/5, even less than 1/10 of the electrode distance can be achieved. Naturally, this is also affected by the size of the nanoparticles. For example, using 10 nm particles and a 50 μπι: η electrode gap, it is possible to fabricate less than 5 μηι: η conductors. With smaller particles, it is possible to produce even smaller conductors. A narrower electrode gap also allows for the production of thinner conductors.

Menetelmän yhteydessä voidaan käyttää sekä metallisia nanopartikkeleita että puolijoh-15 denanopartikkeleita. Molempien osalta kuvataan tarkemmin esimerkinomaisia sovellusalueita myöhemmin. Metalleista käyttökelpoisia ovat erityisesti hopea, kulta, kupari, platina, nikkeli, palladium, rauta, titaani, tina ja näiden seokset. Puolijohteista mainitaan erityisesti pii-, germanium-, titaani-, sinkki-, GaAs- ja indium-pohjaiset puolijohteet. Myös oksidipuolijohteita voidaan käyttää, erityisesti titaanidioksidia ja sinkkioksidia.Both metallic nanoparticles and semiconductor denan particles can be used in the process. For both, exemplary application areas will be described in more detail later. Among the metals useful are in particular silver, gold, copper, platinum, nickel, palladium, iron, titanium, tin and alloys thereof. Particularly mentioned are semiconductors based on silicon, germanium, titanium, zinc, GaAs and indium. Oxide semiconductors can also be used, especially titanium dioxide and zinc oxide.

2020

Nanopartikkelien vuorauskerros (pinnoituskerros, encapsulation layer) on edullisesti ohut, jotta toimintalämpötilassa saavutetaan riittävä (sintrautumisen käynnistävä) tunneloitumisvir-ta. Ohuella vuorauksella tarkoitamme ensisijaisesti sitä, että pinnoittekerroksenpaksuus on alle 30 %, tyypillisesti alle 1-20 % agglomeraattien läpimitasta. Pinnoitteen paksuus onkin 25 tyypillisimmin noin 1-5 nm. Vuorausmateriaaleina käytetään tyypillisesti orgaanisia yhdisteitä, kuten polymeerejä. Vuorausmateriaalin pehmenemislämpötila on edullisesti matala, yleensä pienempi tai samansuuruinen kuin nanopartikkelien sulamislämpötila, tyypillisesti noin 50 - 150 °C. Olennaista on, että sähkösintrauksen aiheuttama mikrotason lämpeneminen mahdollistaa vierekkäisten nanopartikkelien yhteensintraantumisen (koalesenssin).The nanoparticle liner (encapsulation layer) is preferably thin to provide a sufficient (sintering) tunneling current at operating temperature. By thin lining we mean primarily that the coating layer thickness is less than 30%, typically less than 1-20%, of the agglomerate diameter. Typically, the coating has a thickness of about 1-5 nm. Organic compounds such as polymers are typically used as lining materials. The softening temperature of the lining material is preferably low, generally less than or equal to the melting temperature of the nanoparticles, typically about 50-150 ° C. Crucially, the microscopic warming caused by electrical sintering enables co-sintering (coalescence) of adjacent nanoparticles.

3030

Partikkelien pinnoituksella on selvä yhteys sähkösintraamisen onnistumiseen. Edullisen sovellutusmuodon mukaan sintrattavat nanopartikkelit on pinnoitettu (encapsulated) poly-meerikuorella (esim. PEO, PPO), joka estää partikkelien klusteroitumisen ennen substraatille asettamista. Tällä on merkitystä esimerkiksi ink-jet-tulostuksessa, jossa tulostimessa 9 toisiinsa takertuneet partikkelit tukkisivat suuttimet. Applikoinnin lisäksi vastaavasta pinnoituksesta on etua myös itse sintraustapahtumassa. Pinnoittamattomat partikkelit takertuisivat toisiinsa osittain jo ennen "pakotettua" sintraantumista, jolloin materiaaliin varastoitunut energia olisi huomattavasti pienempi kuin selvästi erillään olevien partikkelien koh-5 dalla. Tällainen materiaali on hauras ja erittäin huonosti sähköäjohtava, eikä sitä pystytä sintraamaan vastaavalla tavalla, sillä osa materiaaliin varastoituneesta energiasta (potentiaalista) on purkautunut.Particle coating has a clear connection to the success of electro sintering. According to a preferred embodiment, the sintered nanoparticles are coated (Encapsulated) with a polymer shell (e.g., PEO, PPO), which prevents the particles from clustering before being placed on the substrate. This is important, for example, in ink-jet printing, where the nozzles are clogged by particles adhered to the printer 9. In addition to the application, similar coating also has the advantage of the sintering process itself. The uncoated particles would partially adhere to one another prior to the "forced" sintering, whereby the energy stored in the material would be significantly less than that of the clearly separated particles. Such a material is brittle and very poorly conductive and cannot be sintered in a similar way, since some of the energy (potential) stored in the material has been discharged.

Yhteenvedonomaisesti voidaan todeta, että menetelmä siis perustuu partikkelimateriaalin al-10 kulämpenemiseen sen jännitelähteestä ottaman tehon vaikutuksesta ja edelleen lämpenemisen aiheuttamaan kasvavaan tehonkulutukseen, ja siten ainakin sintraustapahtuman alkuvaiheessa kiihtyvään sintrautumiseen. Heikon, mutta kuitenkin oleellisesti nollasta poikkeavan sähkön-ja lämmönjohtavuuden omaavat vuorattuja nanoskaalan partikkeleita sisältävät riittävän tiheät partikkelimateriaalit soveltuvat hyvin lähtömateriaaliksi. Niinpä jännitteen kytkeytymisen 15 jälkeen kerroksessa havaitaan paikallinen lämpötilan nousu, joka edelleen saa aikaan sintrau- tumistapahtuman leviämisen partikkelimateriaalissa oleellisesti sähkökentän suunnassa.In summary, the method is thus based on the heating of the particle material al-10 by the power it draws from the voltage source and the increasing power consumption caused by further heating, and thus at least in the early stages of the sintering process. Particularly dense but still substantially non-zero conductivity and thermal conductivity of lined nanoscale particles are suitable as a starting material. Thus, after the voltage is applied, a local temperature rise is observed in the layer, which further causes the sintering event to propagate in the particulate material substantially in the direction of the electric field.

Nanopartikkelit voidaan tuoda substraatille liuottimeen dispergoituina, esimerkiksi musteena (ns. nanomuste), jolloin savutetaan hyvin tasainen partikkeli)akauma. Tällaisen applikaatio-20 menetelmän etuna on, että se voidaan toteuttaa ink jet -tyyppisen tulostuksen avulla. Muita nanopartikkelien applikaatiomenetelmiä ovat esimerkiksi painaminen, telalevitys, ruiskutus, maalaaminen ja elektrostaattinen siirto. Applikointi ei muodosta välttämätöntä menetelmävai-hetta esillä olevalle menetelmälle, koska nanomusteet ja vastaavat säilyttävät sintrattavuuten-sa pitkään applikoinnin jälkeen. Niinpä applikointi ja sintraus eivät ole ajallisesti tai paikalli-25 sesti kytköksissä toisiinsa.The nanoparticles can be applied to the substrate dispersed in a solvent, for example as an ink (so-called nano ink), whereby a very uniform particle) is deposited. The advantage of such an application-20 method is that it can be implemented with ink jet type printing. Other application methods for nanoparticles include printing, roller application, spraying, painting and electrostatic transfer. Application does not constitute a necessary method step for the present process as nanomaterials and the like retain their sinterability for a long time after application. Thus, application and sintering are not temporally or locally interconnected.

Yksi tunnettu menetelmä metallinanopartikkelien tuomiseksi substraatin pintaan on esitetty WO-julkaisussa 2005/025787. Partikkelit ovat nestedispersiossa, joka voidaan tulostaa esimerkiksi perinteisellä mustesuihkumenetelmällä. Suihkutuksen aikana dispersiosta haihtuu 3 0 liuotinta, jo Ilo in sen viskositeetti kasvaa.One known method for depositing metal nanoparticles on a substrate surface is disclosed in WO 2005/025787. The particles are in a liquid dispersion which can be printed, for example, by the conventional inkjet method. During the spraying, 30 of the solvent evaporates, already increasing its viscosity.

Kuviossa 1 esitetään yksi mahdollinen keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuoto. Vaiheessa 10 otetaan substraatti, jonka pinnalle johdekuvio halutaan valmistaa. Substraatti voi olla esimerkiksi paperi, kartonki, polymeerikalvo, kolmidimensioinen muovikappale, piirile 10 vy, keraaminen alusta, lasi tai muu vastaava eristemateriaali. Pysyviä kuvioita valmistettaessa valitaan substraatti, joka kykenee sitomaan applikoidun ja sintratun nanopartikkelipäällysteen pintaansa. Substraatti voi olla myös väliaikainen, jolloin sintrattu kuvio ei tartu siihen ja se voidaan siirtää substraatilta jollekin toiselle substraatille.Figure 1 shows one possible embodiment of the method according to the invention. In step 10, the substrate on which the conductor pattern is to be produced is taken. The substrate may be, for example, paper, cardboard, polymer film, three-dimensional plastic body, circuit 10, ceramic substrate, glass or other similar insulating material. In making permanent patterns, a substrate is selected which is capable of bonding the applied and sintered nanoparticle coating to its surface. The substrate may also be temporary, so that the sintered pattern does not adhere to it and can be transferred from the substrate to another substrate.

55

Vaiheessa 11 applikoidaan nanopartikkelit substraatille esimerkiksi dispersion avulla, kuten yllä on kuvattu. Käytettäessä liuottimia tai pastoja, päällysteen annetaan edullisesti kuivua substraatin pinnalla siten, että sen nanopartikkelikonsentraatio kasvaa sintraukseen soveltuvalle tasolle. Tällä tarkoitetaan sitä, että nanopartikkelit kykenevät sulaessaan yhdistymään toi-10 siinsa ja siten muodostamaan yhtenäisesti johtavia ketjuja tai alueita.In step 11, the nanoparticles are applied to the substrate, for example, by dispersion as described above. When using solvents or pastes, the coating is preferably allowed to dry on the substrate surface so that its nanoparticulate concentration increases to a level suitable for sintering. By this is meant that the nanoparticles, when melted, are able to merge with one another and thus form uniformly conductive chains or regions.

Vaiheessa 12 päällysteen läpi synnytetään sähkökenttä jäijestämällä sen yli jännite. Jännite voidaan saada aikaan substraatin pinnalla, nanopartikkelien applikointialueella valmiiksi olevilla elektrodeilla tai vaihtoehtoisesti elektrodeilla, jotka tuodaan jälkeenpäin päällysteen lä-15 heisyyteen. Toki voidaan toimia myös siten, että toinen elektrodeista on valmiiksi pinnalla, oleellisesti kosketuksissa päällysteeseen ja toinen elektrodi tuodaan pinnalle jälkeenpäin (esimerkiksi kontaktien valmistus). Jännitteen suuruus riippuu elektrodien välimatkasta ja halutusta sintrautumisnopeudesta ja resoluutiosta. Tyypillinen sintrausjännite 100 μιη elektrodivä-lillä on 1 - 10 V, edullisesti noin 5 - 8 V. Elektrodiväli vaihtelee tyypillisesti alueella 10 μιη-20 5 mm, ollen edullisesti 10 μιη - 1 mm.In step 12, an electric field is generated through the coating by biasing the voltage across it. Voltage can be applied to the surface of the substrate, to the electrodes in the application area of the nanoparticles, or alternatively to the electrodes, which are subsequently introduced into the coating. Of course, it may also be possible for one of the electrodes to be finished on the surface, substantially in contact with the coating, and the other electrode to be subsequently applied to the surface (for example, for making contacts). The magnitude of the voltage depends on the distance between the electrodes and the desired sintering rate and resolution. Typical sintering voltages at 100 µιη electrode spacing are 1 to 10 V, preferably about 5 to 8 V. The electrode spacing typically ranges from 10 µιη to 5 mm, preferably 10 µιη to 1 mm.

Vaiheessa 13 sintrautuminen lopetetaan. Tämä voi tapahtua eri tavoilla. Ensiksi, sintrautumi-nen loppuu automaattisesti, jos koko päällystekerros on sintrautunut. Mikäli käytetään johde-partikkeleja, sintrautunut kerros oikosulkee elektrodipiirin. Toiseksi, jännite voidaan katkaista 25 tietyn ajan kuluttua sen kytkemisestä. Katkaisu voi perustua myös takaisinkytkentään. Jännitteen katkaisun jälkeen sintrautuminen lakkaa ja kerroksen lämpötila palautuu normaaliksi. Kolmanneksi, jännitteensyöttöpiiri voi olla suunniteltu siten, että päällysteen sintrauduttua tarpeeksi suurelta alalta sintrautuminen lakkaa. Tämä voidaan saada aikaan yksinkertaisesti esimerkiksi vakio jännitelähteen kanssa sarjaan kytketyn vastuksen avulla. Tällöin sintrautu-30 neen osan tehonkulutus kasvaa tietylle tasolle päällysteen resistanssin pienentyessä eikä syöt-töteho enää riitä saamaan aikaan enempää sintrautumista.In step 13, sintering is stopped. This can happen in different ways. First, sintering stops automatically if the entire coating layer is sintered. If conductive particles are used, the sintered layer will short circuit the electrode circuit. Secondly, the voltage can be cut off after a certain time after it has been switched on. Disconnection can also be based on feedback. After disconnecting the voltage, sintering stops and the layer temperature returns to normal. Third, the voltage supply circuit may be designed such that, when the coating is sintered over a sufficiently large area, sintering stops. This can be accomplished simply by, for example, a resistor connected in series with a constant voltage source. Then the power consumption of the sintered portion increases to a certain level as the coating resistance decreases and the feed power is no longer sufficient to effect further sintering.

1111

Vaiheessa 14 sintrautumaton aines voidaan poistaa substraatilta mekaanisesti, kemiallisesti tai muilla tavoin.In step 14, the non-sintered material may be removed from the substrate mechanically, chemically, or otherwise.

Menetelmää voidaan edelleen jatkaa vaiheiden 15 ja 16 avulla. Niissä sintratun johdekuvion 5 päälle applikoidaan ohut eristekerros (vaihe 15) ja tämän jälkeen jatketaan tuotteen valmistamista applikoimalla toinen johde- tai puolijohdekerros (vaihe 16). Näin voidaan valmistaa monikerroksisia puolijohdekomponenttirakenteita, piirilevyjä tai jopa kokonaisia toiminnallisia elektroniikkamoduuleita. Niinpä kuvattu menetelmä soveltuu erityisen hyvin painettavan elektroniikan sovelluksiin.The process can be continued with steps 15 and 16. They apply a thin layer of dielectric over the sintered conductor pattern 5 (step 15) and then continue to manufacture the product by applying a second conductor or semiconductor layer (step 16). In this way, multilayer semiconductor component structures, circuit boards, or even whole functional electronic modules can be manufactured. Thus, the method described is particularly well suited for applications in printable electronics.

1010

Erityisen tehokkaaksi olemme havainneet sovellutusmuodon, jossa jännite kytketään nanopar-tikkelipitoisen kerroksen yli oleellisesti substraatin pinnan suunnassa substraatin pintaan järjestettyjen pinnan suunnassa lateraalisesti kerroksen vastakkaisille puolille asetettujen, kerrokseen kanssa kontaktissa olevien elektrodien avulla. Elektrodit voivat olla osa rakenteeseen 15 jääviä johteita tai substraatille jälleenirrotettavasti tuotuja johteita.In particular, we have found an embodiment in which the voltage is applied across the nanoparticulate layer substantially in the direction of the surface of the substrate by means of electrodes placed laterally on opposite sides of the layer and in contact with the layer. The electrodes may be part of the conductors remaining in the structure 15 or removably applied to the substrate.

Sintraantumisen aikaansaamiseksi esillä olevassa menetelmässä ei tarvita ulkopuolista läm-mönlähdettä tai kompressiota, vaan kerrokseen syötetyn jännitteen aikaansaama lämpötilan nousu on havaittu riittäväksi aiemmin kuvatun, rakenteen sisäisen positiivisen takaisinkytken-20 nän vuoksi. Jotta substraatin lämpötila ei nousisi huomattavasti, käytetäänkin edullisesti sellaista substraattia, jonka lämpökapasiteetti sintrausalueella on oleellisesti suurempi kuin sint-rattavan alueen lämpökapasiteetti. Tällaisen substraatin tulee siten kestää ainoastaan ulkoinen lämpötila, joka voi olla esimerkiksi -50 - 100 °C, edullisesti noin 10 - 40 °C, tyypillisesti normaali huoneenlämpö.In the present process, no external heat source or compression is required in order to effect sintering, but a rise in temperature due to the voltage applied to the layer has been found to be sufficient due to the previously described internal positive feedback loop. Thus, in order to avoid a significant rise in the temperature of the substrate, a substrate having a substantially higher thermal capacity in the sintering region than the Sint-rotating region is preferably used. Thus, such a substrate should withstand only an external temperature, which may be, for example, -50 to 100 ° C, preferably about 10 to 40 ° C, typically normal room temperature.

2525

Menetelmää voidaan toteuttaa myös askeleittain esimerkiksi siten, että seuraavassa menetel-mävaiheessa elektrodina käytetään edellisessä menetelmävaiheessa sintrattua johderakennetta. Esimerkiksi laajojen pintojen sintraaminen voidaan toteuttaa siten, että käytetään valmiita johtimia niiden välissä olevan pinnan sintraamiseen. Esimerkiksi valmistettaessa tiheitä joh-30 dekuvioita tai johdehiloja, voidaan kuviota tihentää aina applikoimalla uusi nanopartikkeliker-ros ja kytkemällä jännite edellisiin, sintrattuihin kerroksiin. Ensimmäisessä vaiheessa substraatilla on alkuelektrodit (2 kpl), seuraavassa vaiheessa näiden välille tuotetaan ensimmäinen sintrattu johde (1 kpl), seuraavassa vaiheessa kunkin alkuelektrodin ja ensimmäisen sint- 12 ratun johteen välille valmistetaan uusi sintrattu johde (2 kpl), seuraavassa vaiheessa edelleen neljä uutta sintrattua viivaa jne.The process can also be carried out step by step, for example, by using a sintered conductor structure in the previous process step as the electrode in the next process step. For example, sintering of large surfaces can be accomplished by using ready conductors to sinter the surface between them. For example, when producing dense wire patterns or wire grids, the pattern can always be densified by applying a new layer of nanoparticles and applying voltage to the previous, sintered layers. In the first step, the substrate has the initial electrodes (2 pieces), in the next step a first sintered conductor (1 piece) is produced between them, in the next step a new sintered wire (2 pieces) is made between each initial electrode and the first sintered wire. lines, etc.

5 Seuraavaksi kuvataan joitain keksinnön käytännön sovellutuksia.Some practical applications of the invention will now be described.

Sovellutusesimerkki 1. Metallisten pintojen ja kuvioitujen metallirakenteiden sintraa-10 minen matalissa lämpötiloissaApplication Example 1. Sintering of metal surfaces and textured metal structures at low temperatures

Kuten yllä on kuvattu, luontevin tapa hyödyntää kuvattua menetelmää on sintrata metallia matalassa lämpötilassa tuomalla pintaan joko galvaanisesti tai kapasitiivisesti voimakas sähkökenttä. Jos sintraantuminen keskeytetään, voimme tehdä erittäin ohuita metallikuvioita 15 esim. painettavan elektroniikan transistorirakenteisiin ja diodeihin. Pienempi viivanleveys lisää transistorin ja diodin nopeutta. Ohut rakenne esimerkiksi näytössä tekee siitä huonommin näkyvän.As described above, the most natural way to utilize the method described is to sinter the metal at low temperature by applying either a galvanically or capacitively powerful electric field. If sintering is interrupted, we can make very thin metal patterns 15, for example on transistor structures and diodes in printed electronics. A smaller line width increases the speed of the transistor and diode. The thin structure, for example, on the screen makes it less visible.

Eräs tapa valmistaa ohuen hilan muodostama transistori on esitetty kuviossa 2. Vaiheessa (a) 20 substraatilla (ei näytetty) olevien elektrodien 22a ja 22b välille (ja osittain päälle) on tulostettu nanopartikkelipitoista mustetta 20. Elektrodien 22a ja 22b välille on kytketty jännite siten, että musteen muodostaman kerroksen keskiosa 24 on sintraantunut. Vaiheessa (b) kerroksen sint-raantumaton osa on poistettu, jolloin elektrodien ja sintratun johteen 24 välille jää välivyöhy-ke 26. Vaiheessa (e) elektrodien 22a ja 22b väliselle sintrausvyöhykkeelle on tulostettu hila-25 eristettä 28. Vaiheessa (d) hilaeristeen päälle on edelleen tulostettu puolijohtava orgaaninen tai epäorgaaninen kerros 29, joka tule kosketuksiin elektrodien 22a ja 22b kanssa, mutta hila-eristeen 28 ansiosta jää välimatkan päähän sintratusta johteesta 24.One way to fabricate a thin gate transistor is shown in Figure 2. In step (a) 20, a nanoparticulate ink 20 is printed between (and partially on) the electrodes 22a and 22b on the substrate (a), so that a voltage is applied between the electrodes 22a and 22b. the central portion 24 of the ink-forming layer is sintered. In step (b), the Sint unbonded portion of the layer is removed, leaving an intermediate zone 26 between the electrodes and the sintered conductor 24. In step (e), gate 25 insulation 28 is printed on the sintering zone between electrodes 22a and 22b. a further printed semiconductor organic or inorganic layer 29 which comes into contact with the electrodes 22a and 22b but remains at a distance from the sintered conductor 24 due to the gate insulation 28.

Tyypillistä esillä olevan menetelmän käytölle komponenttivalmistuksessa on se, että ainakin 3 0 yhtä substraatille j ärjestettyä elektrodia hyödynnetään sekä komponentin valmistusprosessissa sintrauselektrodina että valmiin komponentin kontaktiterminaalina. Menetelmän etuna on erityisesti se, että kaikkein eniten komponentin nopeuteen vaikuttavat, ja siten usein pienintä viivaleveyttä edustavat, osat voidaan valmistaa ilman mekaanista työstöä. Erityisesti yllä kuvattu kolmivaiheinen (tulostus, osittainen sintraus, sintrautumattoman osan poisto) menetelmä 35 soveltuu osaprosessiksi painettavan elektroniikan valmistukseen.Typical for the use of the present method in component fabrication is that at least 30 electrodes arranged on a substrate are utilized both in the component manufacturing process as a sintering electrode and as a contact terminal for the finished component. In particular, the process has the advantage that the components that most influence the speed of the component, and thus often represent the smallest line width, can be manufactured without mechanical processing. In particular, the above-described three-step (printing, partial sintering, non-sintering part removal) method 35 is applicable to the manufacture of subprocess electronics.

1313

Sovellutusesimerkki 2. Puolijohteiden sintraaminen matalissa lämpötiloissaApplication Example 2. Low temperature sintering

Puolijohteet eivät kokeellisten tulosten perusteella sintraannu niin matalassa lämpötilassa kuin 5 metallit. Tätä ei ole yleisesti selitetty, mutta oletamme sen johtuvan pinnan huonosta johtavuudesta ja sitä kautta heikosta Casimir-ilmiöstä. Niinpä perinteisillä menetelmillä sintrattaes-sa puolijohteita matalassa lämpötilassa, joudutaan käyttämään hyvin alhaista hiukkaskokoa. Tämä johtaa erittäin suureen määrään kidevirheitä ja sitä kautta huonoon varauksenkuljettaji-en liikkuvuuteen. Esillä olevan menetelmän avulla voidaan hiukkaskokoa kasvattaa. Niinpä 10 sähkösintrauksella voidaan saada aikaan parempi liikkuvuus. Lisäksi, jos partikkelit suunna taan esim. magneettikentällä ennen sintrausta tai sen aikana voimme vähentää kidevirheitä vielä edelleen ja parantaa näin syntyneen puolijohteen liikkuvuutta. Koska menetelmä edellyttää jännite-elektrodien käyttämistä, sähköinen sintraus soveltuu erityisesti valmiiksi esiproses-soituun puolijohdevalmistukseen tai tapauksiin, joissa puolijohteita käyttävä teollisuus tekee 15 sintrauksen.Experimental results show that semiconductors do not sinter at temperatures as low as metals. This is not generally explained, but we assume it is due to the poor conductivity of the surface and hence the weak Casimir phenomenon. Thus, conventional methods of sintering semiconductors at low temperatures require the use of very low particle size. This results in a very high number of crystal errors and, consequently, poor mobility of the booking carriers. The present process enables the particle size to be increased. Thus, electric sintering can provide better mobility. In addition, if the particles are oriented by, for example, a magnetic field before or during sintering, we can further reduce crystal errors and improve the mobility of the resulting semiconductor. Because the process requires the use of voltage electrodes, electronic sintering is particularly suited for pre-process semiconductor fabrication or where the semiconductor industry makes 15 sintering.

Sovellutusesimerkki 3. Metallisten nanopartikkeleiden käyttö elektroniikkakomponenttien liittämisessä 20 Elektroniikkateollisuus on siirtymässä lyijyttömään juottamiseen. On tunnettua, että nanopar- tikkeleita voidaan käyttää liittämiseen sintraamalla nanomuste alustametallin ja komponentin kontaktiterminaaliin UV-valolla tai lämmittämällä.Application Example 3. Using Metallic Nanoparticles to Join Electronic Components 20 The electronics industry is moving to lead-free soldering. It is known that nanoparticles can be used for bonding by sintering nanomaterial to the contact terminal of the substrate metal and component by UV light or heating.

Kuviossa 2 on esitetty yksi esillä olevaa keksintöä hyödyntävä tapa metallisen kontaktin val-25 mistamiseksi jopa huoneenlämpötilassa. Menetelmässä kuivuneeseen nanopartikkelipitoiseen kerrokseen, tässä tapauksessa nanomusteeseen 30, joka on sijoitettu johteen 32b ja komponentin 35 kontaktiterminaalin vähin, johdetaan sähkökenttä kontaktin 34 valmistamiseksi. Johde 32b toimii myös ensimmäisenä jännite-elektrodina. Sähkökenttä voidaan saada aikaan käyttämällä toista elektrodia 32a, jonka kanssa kosketuksiin nanomuste on myös jäljestetty.Figure 2 illustrates one method utilizing the present invention for making a metal contact even at room temperature. In the method, an electric field is applied to the dried nanoparticulate layer, in this case nano ink 30, which is located at the contact terminal of the conductor 32b and the component 35, to make contact 34. The conductor 32b also functions as the first voltage electrode. The electric field can be generated by using a second electrode 32a with which the nano ink is also contacted.

30 Vaihtoehtoisesti, toisena elektrodina voidaan käyttää komponentin 35 kontaktiterminaalia, mikäli tähän on kontaktoinnin aikana johdettavissa haluttu potentiaali.Alternatively, the contact terminal of component 35 may be used as a second electrode, if the desired potential can be supplied to it during the contact.

Kuvioissa 4a - 4c esitetään sivukuvantona yksi kontaktointitapa. Kuviossa 4a substraatin 48 päälle on jäljestetty johteet 44 ja 46. Johteiden päälle on tulostettu nanopartikkeleita kerrok- 14 seksi 42. Kerroksen 42 päälle on asetettu komponentti 40 siten, että sen kontaktiterminaalit on kohdistettu johteiden 44 ja 46 kanssa. Kuviossa 4b komponentin 40 kontaktiterminaalien ja johteiden 44 ja 46 välille (tai vaihtoehtoisesti johteiden 44 ja 46 ja toisen elektrodin/toisten elektrodien välille) on kytketty jännitteet, jolloin niiden välialue 43 sintrautuu ja muodostaa 5 kontaktin. Kuviossa 4c sintrautumaton kerros on poistettu.Figures 4a-4c show a side view of one of the contact modes. In Figure 4a, the conductors 44 and 46 are imprinted on the substrate 48. Nanoparticles are printed on the conductors as a layer 42. A layer 40 is placed on the layer 42 so that its contact terminals are aligned with the conductors 44 and 46. In Fig. 4b, voltages are applied between the contact terminals of component 40 and conductors 44 and 46 (or alternatively between conductors 44 and 46 and one electrode (s)), whereby their intermediate region 43 is sintered to form a 5 contact. In Figure 4c, the non-sintering layer is removed.

Sovellutusesimerkki 4. Sähköisesti kirjoitettava muistiApplication Example 4. Electronically writable memory

Muisti on elektroniikan keskeinen komponentti. Painettavassa elektroniikassa hyödynnetään 10 varautuvia rakenteita muistin tekemiseen. Niiden heikkouksia ovat kuitenkin alhainen kirjo it- tamisnopeus ja muistin huono pysyvyys. Sähköinen sintraus mahdollistaa 0/1 tyyppisen muistin, joka käsittää vastuselementtejä, jotka ovat ilman sintrausta lähes avoimia (vastus esimerkiksi 10 kOhm - 100 kOhm) ja jännite-elementtejä niiden vastuselementtien sintraamiseksi, jotka halutaan saattaa oikosulkutilaan. Olemme havainneet, että esimerkiksi kuivunut nano-15 muste säilyttää sähköisen sintrattavuutensa pitkään, jolloin muisti voidaan kirjoittaa vasta valmistuksen jälkeen. Lisäksi menetelmä mahdollistaa piirin muistin nollaamisen käytön jälkeen sintraamalla kaikki vastuselementit.Memory is a key component of electronics. Printable electronics utilizes 10 precautionary structures for memory creation. However, their weaknesses are low embedding speed and poor memory stability. Electronic sintering enables a 0/1 type of memory comprising resistors which are almost open without sintering (for example, a resistor of 10 kOhm to 100 kOhm) and voltage elements for sintering the resistors that are to be short-circuited. We have found, for example, that dried nano-15 ink retains its electrical sinterability for a long time, so that memory can only be written after manufacture. In addition, the method allows the circuit memory to be reset after use by sintering all resistor elements.

Yleisemmin, sähkösintrauksen avulla kirjoitettava muistielementti käsittää useasta alkiosta 20 koostuvan matriisin, jonka kussakin alkiossa on kaksi jännite-elektrodia ja nanopartikkelipi-toinen vyöhyke, joka on sintraantuessaan sovitettu pienentämään jännite-elektrodien välistä resistanssia, edullisesti oikosulkemaan ne. Tällaisen muistielementin kunkin alkion jännite-elektrodeille on erikseen ohjattavissa jännite kuvatun sintrautumisen aikaansaamiseksi.More generally, the memory element to be written by electrical sintering comprises a matrix of multiple elements 20, each element having two voltage electrodes and a nanoparticulate zone, which when sintered is adapted to reduce, preferably short circuit, the resistance between the voltage electrodes. The voltage electrodes of each element of such a memory element are individually controllable to provide the described sintering.

25 Sovellutusesimerkki 5. Käyttö varasantureiden tai etätunnistepiirien passivoinnissa LC-resonanssityyppisissä varasantureissa passivointi tehdään synnyttämällä voimakas sähkökenttä ohuen eristeen yli. Tämä johtaa esimerkiksi alumiinipartikkeleiden kulkeutumiseen muovieristeen läpi, jolloin muodostuu oikosulku. Ongelmaksi on kuitenkin muodostunut se, 30 että näin tehdyllä oikosululla on taipumus palautua. Tämä on johtanut siihen, että varassuoja-usta ei ole voitu ottaa käyttöön ns. source taging sovellutuksissa, koska tuotteet aiheuttaisivat liikaa vikahälytyksiä. Esillä olevan menetelmän käyttäminen eliminoi varasantureiden uudelleen aktivoitumisen, koska sintrattu metallirakenne on erittäin stabiili.25 Application Example 5. Use for Passivation of Spare Sensors or Remote Identification Circuits In LC resonance-type spare sensors, passivation is achieved by generating a strong electric field across the thin dielectric. This results, for example, in the passage of the aluminum particles through the plastic insulator, resulting in a short circuit. However, the problem has become that the short circuit thus made tends to recover. This has led to the inability to introduce a so-called "burglar" door. source taging applications because the products would cause too many fault alarms. The use of the present method eliminates the reactivation of backup sensors because the sintered metal structure is very stable.

15 Tällaisissa varasantureissa olisi siten substraatille applikoitu vähintään yksi sintraantumaton tai vain osittain sintrattu nanopartikkelikerros, joka sintraantuessaan on sovitettu yhdistämään sähköisesti kaksi varasanturin sisältämää johdetta. Tarvittava sintrausjännite tai -sähkökenttä on johdettavissa kerrokseen galvaanisesti, kapasitiivisesti tai induktiivisesti varasanturin ul-5 kopuolelta. Kontrolloidun sintraantumisen aikaansaamiseksi nanopartikkelikerroksen läheisyyteen voi olla sijoitettu erilliset sintrauselektrodit. Vaihtoehtoisesti sintrausjännite voidaan järjestää laitteessa luonnostaan olevien johteiden välille.Such backup sensors would thus have at least one layer of non-sintered or only partially sintered nanoparticle applied to the substrate, which when sintered is adapted to electrically connect the two wires contained in the backup sensor. The required sintering voltage or electric field can be applied to the layer galvanically, capacitively or inductively from the ul-5 side of the backup sensor. To achieve controlled sintering, separate sintering electrodes may be disposed near the nanoparticle layer. Alternatively, the sintering voltage may be arranged between the conductors naturally present in the device.

EU on vaatimassa, että kaikki RFID-piirit, jotka ajautuvat kuluttajan käyttöön pitää voida 10 deaktivoida. UHF-alueen RFID-piirejä voidaan käyttää myös varkaussuojauksessa. Käyttä mällä sähköistä sintraantumista voimme sähkökentällä oikosulkea RFID-piirin antennin ostoksen jälkeen ja tehdä piiristä näin ei-luettavan. Jos antenni oikosuljetaan sopivasti, voidaan järjestää tilanne, missä UHF-RFID lukuetäisyys laskee useista metreistä (esimerkiksi 4 - 6 m) muutamaan senttiin (esimerkiksi 0-10 cm). Näin asiakasta ei deaktivoimisen jälkeen epäillä 15 varkaaksi, eikä hänen ostamistaan tuotteista ulkopuolinen voi saada tietoja, mutta hän voi saada tuotteeseen liittyviä palveluja, lukemalla tuotteessa olevaa etätunnistinta lähietäisyydeltä. Järjestely voidaan tehdä myös siten, että UHF-antenni tuhoutuu, mutta antenni muodostaa esim. 13,56 MHz:n antennin, johon kuluttaja voi kytkeytyä tietojen saamiseksi piiriltä sopivaa lukijaa, esimerkiksi matkapuhelinta, käyttämällä. Nykyään eräät RFID-piirit sisältävät omi-20 naisuuden, että ne se saadaan käyttökelvottomaan kuntoon ohjelmoimalla, mutta tämä valitettavasti estää sen, että kuluttaja voi hyödyntää tuotteissaan olevia RFID-piirejä.The EU is demanding that all RFID circuits drifting into consumer use must be able to be deactivated. UHF RFID circuits can also be used for theft protection. By using electric sintering, we can short circuit the RFID circuit after purchasing the antenna and make the circuit unreadable. If the antenna is suitably short-circuited, a situation can be provided in which the UHF-RFID reading range drops from several meters (e.g. 4-6 m) to a few centimeters (e.g. 0-10 cm). This way, after deactivation, the customer is not suspected of being stolen and no information is available to a third party about the products he / she is purchasing, but he / she can obtain the services related to the product by reading the remote sensor inside the product. The arrangement can also be made such that the UHF antenna is destroyed, but the antenna forms, for example, a 13.56 MHz antenna to which the consumer can connect to obtain information from the circuit using a suitable reader, for example a mobile phone. Nowadays, some RFID circuits contain the property of being unusable by programming, but unfortunately this prevents the consumer from utilizing the RFID circuits in their products.

Yleisemmin sanottuna, keksintöä voidaan hyödyntää antennien, piirilevyjen ja muiden elektroniikkalaitteiden (yleisemmin: elektroniikkamoduulien) toimintataajuuden, herkkyyden tai 25 muiden ominaisuuksien muuttamiseksi. Tällaiset laitteet sisältävät vähintään yhden nanopar-tikkelipitoisen vyöhykkeen, joka on sintraantuessaan sovitettu pienentämään laitteen kahden johdealueen välistä impedanssia (yleensä oikosulkemaan ne). Sintrausjännite voidaan johtaa vyöhykkeelle esimerkiksi kuten yllä on kuvattu.More generally, the invention can be utilized to modify the operating frequency, sensitivity, or other characteristics of antennas, circuit boards, and other electronic devices (more generally, electronic modules). Such devices include at least one nanoparticle-containing zone, which when sintered is adapted to reduce (usually short-circuit) the impedance between the two conductor regions of the device. The sintering voltage may be applied to the zone, for example, as described above.

3 0 Elektroniikkamoduulien ominaisuuksien muuttaminen sisältää niiden passivoinnin ja toimin nallisen muuttamisen lisäksi myös niiden aktivoinnin. Niinpä moduulin sisältämä sähköpiiri voi olla alkutilassaan täysin käyttökelvoton, mutta sähkösintrauksen avulla muutettavissa toiminnalliseksi piiriksi.3 0 Modification of the properties of the electronic modules includes not only their deactivation and functional modification, but also their activation. Thus, the electrical circuit contained in the module may be completely unusable in its initial state, but may be converted into a functional circuit by electrical sintering.

1616

Sovellutusesimerkki 6. RullasintrausApplication Example 6. Roller sintering

Menetelmä soveltuu hyvin massatuotantoon. Esimerkkinä tällaisesta sovellutuksesta mainitaan toteutusmuoto, jossa sintrausjännite kytketään partikkelimateriaalikerroksen yli viemällä 5 substraatti sähkökenttään raina- tai arkkimuodossa. Sähkökenttä voidaan muodostaa esimerkiksi kuvioidulla elektrodi välineellä, joka käsittää edullisesti pyörivän telan, eli rullan, ja sisältää välineet jännitteen paikalliseksi kytkemiseksi partikkehmateriaalikerrokseen. Niinpä elektrodivälineen pintaan on tyypillisesti kuvioitu elektrodivyöhykkeitä ja näiden vastaelekt-rodivyöhykkeitä. Sintrautuminen saadaan tällöin aikaan oleellisesti substraatin pinnan suun-10 täisellä, mainittujen elektrodien välisellä sähkökentällä.The process is well suited for mass production. As an example of such an embodiment is mentioned an embodiment in which the sintering voltage is applied across the particle material layer by introducing the substrate 5 into an electric field in a web or sheet form. The electric field may be formed, for example, by a patterned electrode means, which preferably comprises a rotating roll, i.e. a roll, and includes means for locally applying voltage to the particle material layer. Thus, electrode zones and their counter-electrode zones are typically patterned on the surface of the electrode device. The sintering is then accomplished by a substantially electric field between the electrodes of the substrate surface orally.

Menetelmä mahdollistaa siten sintrattujen kuvioiden valmistamisen yksinkertaisella paino-tyyppisellä välineistöllä, esimerkiksi ’’mllalta-rullalle”- tai ”mllalta-tasolle”-tyyppisesti.The method thus permits the production of sintered patterns by simple weight-type equipment, for example, on a 'roll-over' or a 'roll-over' basis.

15 Kuviossa 5 esitetään tarkemmin yksi rullasintrauksen toteutusmuoto. Rainaa 54 kuljetetaan telavälineistön 51, 56 avulla. Ensimmäisessä vaiheessa applikoidaan partikkelimateriaalia 52 rainan pintaan. Tämän jälkeen raina johdetaan elektroditelalle 56, jonka elektrodeihin on kytketty sintrausjännite. Elektrodigeometrian määräämä johdekuvio toistuu siten rainalle 54, jolloin saadaan aikaan johdekuvioitu raina 58. Substraatin kuljetusnopeus valitaan sellaiseksi, 20 että partikkelimateriaalin viipymäaika sähkökentässä on riittävän pitkä täydellisen sintraan-tumisen aikaansaamiseksi.Figure 5 illustrates in more detail one embodiment of roll sintering. The web 54 is conveyed by roller means 51, 56. In the first step, particle material 52 is applied to the surface of the web. The web is then fed to an electrode roll 56 whose electrodes are connected to a sintering voltage. The conductive pattern determined by the electrode geometry is thus repeated on the web 54 to provide a conductive textured web 58. The substrate transport speed is selected such that the residence time of the particulate material in the electric field is long enough to achieve complete sintering.

Rullasintraus voidaan toteuttaa myös substraatin pintaa vastaa kohtisuoran kentän avulla, etenkin, jos substraatin resistanssi ei liikaa rajoita partikkelimateriaaliin muodostuvaa tunne-25 lointivirtaa. Tällöin käytetään yleensä tämän yhdelle pinnalle sovitettua elektrodivälinettä ja toisen pinnan puolelle sovitettua vastaelektrodivälinettä. Ainakin toinen mainituista elektrodi-välineistä käsittää johdekuvion vastaavan johdekuvion sintraamiseksi substraatille. Mikäli substraatti on itsessään johtava, voidaan substraattia käyttää vastaelektrodina.Roller sintering can also be accomplished by means of a field perpendicular to the surface of the substrate, especially if the resistance of the substrate does not unduly restrict the sensory winding current formed in the particulate material. In this case, an electrode means mounted on one surface and a counter electrode means mounted on the other side are generally used. At least one of said electrode means comprises a conductor pattern for sintering the corresponding conductor pattern on the substrate. If the substrate itself is conductive, the substrate can be used as a counter electrode.

30 Elektrodiväline- tai välineet voivat olla myös osa nippiä, jonka välistä substraatti on kuljetettavissa. Elektrodivälineiden ei kuitenkaan tarvitse kohdistaa substraattiin huomattavaa painetta tai lämpötilaa, kuten tunnetuissa sintraussovelluksissa, vaan sintraus tapahtuu edullisimmin yksinomaan elektrodien välisen jännitteen ja partikkelimateriaaliin syntyvän tunnelointivirran avulla. Menetelmä soveltuu siten myös pehmeille, huokoisille ja hauraille substraateille.The electrode means or means may also be part of a nip between which the substrate is transportable. However, the electrode means do not need to exert significant pressure or temperature on the substrate, as in known sintering applications, but most preferably sintering is accomplished solely by the voltage between the electrodes and the tunneling current generated on the particle material. The method is thus also applicable to soft, porous and brittle substrates.

1717

Kuten asiantuntija yllä olevan perusteella ymmärtää, vastaava tulos voidaan saada aikaan myös tasomaisen tai tasomaisten tai muunlaisten elektrodivälineiden avulla.As the skilled artisan will understand from the foregoing, similar results may also be obtained by planar or planar or other types of electrode means.

5 Sovellutusesimerkki 7. Läpivientien valmistaminen5 Application example 7. Preparation of through-holes

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu myös läpivientien valmistamiseen piirilevy- ja komponenttiteollisuudessa. Erityisesti mainitaan pinta-asennuspiirilevyjen ja upotettuja komponentteja käsittävien yksi- ja monikerroksisten piirilevyjen läpiviennit. Tyypillisesti partik-10 kelimateriaali järjestetään läpivientireikään (tai syvennykseen) juoksevassa muodossa (flui- dimaisena), minkä jälkeen materiaalin yli kytketään sintrausjännite, yleensä läpiviennin suunnassa.The process according to the invention is also suitable for the manufacture of bushings in the circuit board and component industry. In particular, the lead-throughs for surface mounting circuit boards and single- and multi-layer circuit boards with embedded components are mentioned. Typically, the particle-10 coil material is arranged in a via hole (or recess) in a fluid form (fluidized), followed by a sintering voltage across the material, generally in the direction of the lead-through.

15 Yllä kuvatut sovellusesimerkit havainnollistavat keksinnön laajaa teollista käyttökelpoisuutta. Alan asiantuntija ymmärtää, että kuvattua menetelmää voidaan käyttää myös monissa muissa sovelluksissa näiden esimerkkien ulkopuolella. Oheisia patenttivaatimuksia onkin tulkittava niiden täydessä laajuudessa ja ekvivalenssitulkinta huomioonottaen.The application examples described above illustrate the broad industrial utility of the invention. One skilled in the art will appreciate that the method described can also be used in many other applications beyond these examples. Accordingly, the appended claims are to be construed in their entirety and in light of the equivalence interpretation.

Claims (34)

1. Sintrausmenetelmä, jossa johtavia tai puolijohtavia vuorattuja nanopartikkeleita sisältävää partikkelimateriaalia (20) sintrataan tämän sähkönjohtavuuden kasvattamiseksi, tunnettu 5 siitä, että sintraus suoritetaan kytkemällä partikkelimateriaalin yli jännite.A sintering process wherein sintered or semiconducting lined nanoparticle particle material (20) is sintered to increase this electrical conductivity, characterized in that sintering is performed by applying a voltage across the particle material. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä hyödynnetään partikkelimateriaalin (20) ja jännitteensyötön välille muodostuvaa sintrautumista edesauttavaa positiivista termistä takaisinkytkentää. 10Method according to Claim 1, characterized in that it utilizes positive thermal feedback to facilitate sintering between the particulate material (20) and the voltage supply. 10 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintraus suoritetaan oleellisesti partikkelimateriaalin (20) vastakkaisille puolille asetettujen jännite-elektrodien (22a, 22b) avulla.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the sintering is carried out by means of voltage electrodes (22a, 22b) disposed on opposite sides of the particulate material (20). 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jännite syn nytetään jännitelähteen avulla, jonka impedanssi on pienempi kuin tunneloitumalla johtavan partikkelimateriaalin (20, 42) resistanssi hetkellä, jolloin jännite kytketään.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the voltage is generated by a voltage source having an impedance less than that of the conductive particle material (20, 42) at the time the voltage is applied. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jännite kyt-20 ketään vakiojännitelähteen avulla.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage is switched by means of a constant voltage source. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vain partikkelimateriaalin (20) keskiosa (24) sintrataan.Method according to one of the preceding claims, characterized in that only the central part (24) of the particulate material (20) is sintered. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jännite katkaistaan sint- raantumisen edettyä materiaalissa (20) ennalta määrätylle tasolle.Method according to Claim 6, characterized in that the voltage is cut off as the sintering proceeds to a predetermined level in the material (20). 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jännite syötetään vastuksen yli, jolloin vastuksen suuruus on sovitettu siten, että kun nanopartikkelipitoisen kerrok-30 seen (20) syötetty teho on kasvanut sintrautumisen ansiosta tietylle tasolle, sintrautuminen pysähtyy.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the voltage is applied over the resistor, the resistor being adjusted so that when the power supplied to the nanoparticulate layer (20) has increased to a certain level due to sintering, the sintering stops. 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintraus suoritetaan ulkoisessa lämpötilassa -50 - 100 °C, tyypillisesti lämpötilassa 0-50 °C, edullisesti huoneenlämmössä.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the sintering is carried out at an external temperature of -50 to 100 ° C, typically at a temperature of 0 to 50 ° C, preferably at room temperature. 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintraus suoritetaan normaalipaineessa.Process according to one of the preceding claims, characterized in that sintering is carried out at normal pressure. 11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään metallisia nanopartikkeleita tai puolijohdenanopartikkeleita. 10Process according to one of the preceding claims, characterized in that metallic nanoparticles or semiconductor nanoparticles are used. 10 12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään orgaanisella materiaalilla vuorattuja nanopartikkeleita.A process according to any one of the preceding claims, characterized in that nanoparticles lined with organic material are used. 13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään 15 nanopartikkeleita, joiden läpimitta on keskimäärin 1-100 nm, mielellään alle 50 nm, edulli sesti alle 20 nm.Method according to one of the preceding claims, characterized in that nanoparticles having an average diameter of 1 to 100 nm, preferably less than 50 nm, preferably less than 20 nm, are used. 14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintraan-tumisen aikaansaamiseksi siinä hyödynnetään ainoastaan mainitun jännitteen aikaansaamaa 20 nanopartikkelipitoisen kerroksen lämpötilan nousua.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that, in order to effect sintering, it utilizes only the increase in temperature of the 20 nanoparticulate layer provided by said voltage. 15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmistetaan substraatille johtavia tai puolijohtavia rakenteita, jolloin käytetään substraattia, jonka pinta on ainakin osin varustettu kerroksella mainittua partikkelimateriaalia (20). 25A method according to any one of the preceding claims, characterized in that substrate-conductive or semiconductor structures are produced, using a substrate having a surface at least partially provided with a layer of said particulate material (20). 25 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jännite kytketään par-tikkelimateriaalikerroksen (20) yli oleellisesti substraatin pinnan suunnassa, edullisesti substraatin pintaan järjestetyn kerroksen suunnassa lateraalisesti kerroksen vastakkaisille puolille asetettujen elektrodien (22a, 22b) avulla. 30Method according to claim 15, characterized in that the voltage is applied across the particle material layer (20) substantially laterally to the substrate surface, preferably to the substrate surface, by means of electrodes (22a, 22b) disposed on opposite sides of the layer. 30 17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jännite kytketään par-tikkelimateriaalikerroksen (20) yli ainakin osittain substraatin pinnan normaalin suunnassa.Method according to Claim 15, characterized in that the voltage is applied at least partially over the layer of particle material (20) in the normal direction of the substrate surface. 18. Jonkin patenttivaatimuksen 15-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintraus lopetetaan ennen kuin koko partikkelimateriaalikerros (20) on sintraantunut ja partikkelimate-riaalikerroksen sintraantumaton osa poistetaan substraatin pinnalta.Method according to one of Claims 15 to 16, characterized in that the sintering is stopped before the entire particle material layer (20) is sintered and the non-sintered part of the particle material layer is removed from the surface of the substrate. 19. Jonkin patenttivaatimuksen 15-18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään partikkelimateriaalikerrosta (20), jonka lämpökapasiteetti on oleellisesti pienempi kuin substraatin lämpökapasiteetti partikkelimateriaalikerrosta vastaavalla alalla.Method according to one of Claims 15 to 18, characterized in that a particle material layer (20) is used which has a heat capacity substantially lower than the substrate heat capacity in the area corresponding to the particle material layer. 20. Jonkin patenttivaatimuksen 15-19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään 10 partikkelimateriaalikerrosta (20), joka käsittää nestemäisestä tai pastamaisesta dispersiosta, kuten metallinanopartikkelipitoisesta musteesta, kuivatetun kerroksen.Method according to one of Claims 15 to 19, characterized in that 10 layers of particulate material (20) comprising a dried layer of a liquid or paste dispersion such as metal nanoparticulate ink are used. 21. Jonkin patenttivaatimuksen 15-20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään substraattia, joka koostuu materiaalista, jonka kemialliset tai fysikaaliset ominaisuudet muut- 15 tuvat pysyvästi yli 100 °C lämpötilassa, edullisesti paperista, kartongista tai muovista.Process according to one of Claims 15 to 20, characterized in that a substrate consisting of a material whose chemical or physical properties change permanently at temperatures above 100 ° C, preferably paper, cardboard or plastic, is used. 22. Jonkin patenttivaatimuksen 15-21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa substraatin pinnalle applikoidaan nanopartikkelipitoista päällystettä mainitun partikkelimateriaalikerroksen (20) muodostamiseksi.Method according to one of Claims 15 to 21, characterized in that it comprises the step of applying a nanoparticulate coating on the surface of the substrate to form said layer of particulate material (20). 23. Jonkin patenttivaatimuksen 15-21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintrausjän-nite kytketään partikkelimateriaalikerroksen (20) yli viemällä substraatti oleellisesti kontaktiin sellaisen elektrodivälineen kanssa, joka käsittää välineet jännitteen paikalliseksi kytkemiseksi partikkelimateriaalikerrokseen (20). 25Method according to one of Claims 15 to 21, characterized in that the sintering voltage is applied across the particle material layer (20) by substantially contacting the substrate with an electrode means comprising means for locally applying voltage to the particle material layer (20). 25 24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrodiväline käsittää pyörivän telan (56).Method according to claim 23, characterized in that the electrode means comprises a rotating roll (56). 25. Jonkin patenttivaatimuksen 1-24 mukaisen menetelmän käyttö painettujen elektroniik-30 kapiirien, puolijohdekomponenttien tai läpivientien valmistuksessa tai sähköisten komponenttien kontaktoinnissa.Use of the method according to any one of claims 1 to 24 in the manufacture of printed electronic caps, semiconductor components or bushings, or in contacting electrical components. 26. Jonkin patenttivaatimuksen 1-24 mukaisen menetelmän käyttö vähintään yhden nano-partikkelipitoisen vyöhykkeen, joka on sintraantuessaan sovitettu pienentämään moduulin kahden johdealueen välistä resistanssia, käsittävien elektroniikkamoduulien sähköisten ominaisuuksien, kuten taajuusvasteen tai herkkyyden, muuttamiseksi.Use of a method according to any one of claims 1 to 24 for modifying the electrical properties, such as frequency response or sensitivity, of electronic modules comprising at least one nano-particle-containing band which when sintered is adapted to reduce the resistance between two conductor regions of the module. 27. Elektroniikkatuote, joka käsittää substraatin ja substraatin pintaan järjestetyn nanopartik- 5 keleistä sintraamalla muodostetun johde- tai puolijohdekuvion (24), tunnettu siitä, että johde-tai puolijohdekuvio (24) on sintrattu jännitteen avulla, joka on johdettu vuorattuja johde- tai puolijohdenanopartikkeleita sisältävän kerroksen (20) yli.27. An electronic product comprising a substrate and a conductor or semiconductor pattern (24) formed by sintering a nanoparticle on a substrate surface, characterized in that the conductor or semiconductor pattern (24) is sintered by a voltage applied to the lined wires or semiconductor particles. over the layer (20). 28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen elektroniikkatuote, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi 10 jännite-elektrodit (22a, 22b), jotka sijaitsevat mainitun kuvion vastakkaisilla puolilla kuvion sintraamiseksi.The electronic product of claim 27, further comprising 10 voltage electrodes (22a, 22b) disposed on opposite sides of said pattern to sinter the pattern. 29. Patenttivaatimuksen 27 tai 28 mukainen elektroniikkatuote, tunnettu siitä, että se käsittää sintraamalla muodostetun johde- tai puolijohdekuvion (24) välittömässä ympäristössä sintrau- 15 tumattoman, substraatilta poistettavissa olevan partikkelimateriaalikerroksen.An electronic product according to claim 27 or 28, characterized in that it comprises a layer of particulate material which cannot be sintered in the immediate environment by sintering a conductor or semiconductor pattern (24). 30. Jonkin patenttivaatimuksen 27 - 29 mukainen elektroniikkatuote, tunnettu siitä, että se on piirilevy, puolijohdekomponentti, näyttömatriisi, etätunniste, varasanturi tai muistipiiri.An electronic product according to any one of claims 27 to 29, characterized in that it is a circuit board, a semiconductor component, a display matrix, a remote identifier, a backup sensor or a memory circuit. 31. Jonkin patenttivaatimuksen 27 - 30 mukainen elektroniikkatuote, tunnettu siitä, että se on painettu elektroniikkatuote.An electronic product according to any one of claims 27 to 30, characterized in that it is a printed electronic product. 32. Elektroniikkamoduuli, joka käsittää vähintään yhden sähköpiirin, jolla on alkutilassa tietyt sähköiset ominaisuudet ja tietty toiminnallisuus, tunnettu siitä, että se käsittää vähintään yh-25 den nanopartikkelipitoisen vyöhykkeen (20), johon on johdettavissa jännite vyöhykkeen vä hintään osittaiseksi sintraamiseksi, ja joka vyöhyke on sintraantuessaan sovitettu yhdistämään sähköisesti vähintään kaksi sähköpiirin sisältämää johdealuetta sähköpiirin sähköisten ominaisuuksien tai toiminnallisuuden muuttamiseksi.An electronic module comprising at least one electrical circuit having certain electrical properties and certain functionality in the initial state, characterized in that it comprises at least one nanoparticle-containing zone (20), to which a voltage can be applied for at least partial sintering of the zone. when sintered, is adapted to electrically connect at least two conductive regions within the circuit to alter the electrical characteristics or functionality of the circuit. 33. Patenttivaatimuksen 32 mukainen elektroniikkamoduuli, tunnettu siitä, että mainittuijen johdealueiden välille on johdettavissa elektroniikkamoduulin ulkopuolelta jännite, joka aikaansaa mainitun sintraantumisen.The electronics module according to claim 32, characterized in that a voltage is applied between said conductor regions from the outside of the electronics module which causes said sintering. 34. Patenttivaatimuksen 32 tai 33 mukainen elektroniikkamoduuli, tunnettu siitä, että se on varasanturi, etätunniste tai muistipiiri.Electronic module according to claim 32 or 33, characterized in that it is a spare sensor, a remote identifier or a memory circuit.
FI20060697A 2006-07-21 2006-07-21 Method for the manufacture of conductors and semiconductors FI121562B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060697A FI121562B (en) 2006-07-21 2006-07-21 Method for the manufacture of conductors and semiconductors

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060697 2006-07-21
FI20060697A FI121562B (en) 2006-07-21 2006-07-21 Method for the manufacture of conductors and semiconductors

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060697A0 FI20060697A0 (en) 2006-07-21
FI20060697A7 FI20060697A7 (en) 2008-01-22
FI121562B true FI121562B (en) 2010-12-31

Family

ID=36758304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060697A FI121562B (en) 2006-07-21 2006-07-21 Method for the manufacture of conductors and semiconductors

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI121562B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI122644B (en) 2007-06-08 2012-04-30 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Process for forming electrically conductive or semiconducting paths on a substrate and using the method for producing transistors and producing sensors
FI122011B (en) 2007-06-08 2011-07-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Method for Producing an Electronic Module, Intermediate to Produce an Electronic Module, Memory Element, Printed Electronic Product, Sensor Device, and RFID Tag
FI122014B (en) 2007-06-08 2011-07-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Method and apparatus for the functionalization of nanoparticle systems

Also Published As

Publication number Publication date
FI20060697A7 (en) 2008-01-22
FI20060697A0 (en) 2006-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9011762B2 (en) Method for manufacturing conductors and semiconductors
JP2009544838A5 (en)
EP2001272B1 (en) Method related to nanoparticle systems
CN1155924C (en) Polymeric radio frequency resonant tags and method for manufacture
CN102365713B (en) Strengthen light and/or laser sintered resilient coating
JP5238696B2 (en) Method and apparatus for printing and printed products
KR100702743B1 (en) Electronic device and manufacturing method thereof
JP2009510747A (en) Method for generating metal surface structure and apparatus therefor
CN101304637B (en) Wiring forming method of printed circuit board
US20100038121A1 (en) Metal Deposition
CN107615896B (en) Method and device for producing an electrically conductive pattern on a substrate
WO2007109594A2 (en) Articles and methods including patterned substrates formed from densified, adhered metal powders
JP2013509718A (en) Metal adhesion
JP2013509499A (en) Metal adhesion
FI121562B (en) Method for the manufacture of conductors and semiconductors
FI112287B (en) Procedure for producing product sensor and product sensor
EP2194764A1 (en) Method for generation of electrically conducting surface structures, apparatus therefor and use
US7759160B2 (en) Method for producing conductor structures and applications thereof
WO2006008736A1 (en) Fabrication of electrical components and circuits by selective electrophoretic deposition (s-epd) and transfer
JP2006024551A (en) Method of manufacturing anisotropic conductive film
FI113570B (en) Procedure for manufacturing a product sensor and product sensor
NL1040336C2 (en) Method for preparing a conductive feature on a substrate and a product obtained by such process.
CA1287412C (en) Reversible resistant device
JP2010028015A (en) Method for manufacturing component mounting substrate
Detig Electrostatic Printing of Electronic Components for Novel, Inexpensive Electronics Products

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载