Inkjet and screen printing for electronic applications
- Autores: Beatriz Medina Rodríguez
- Directores de la Tesis: Albert Cirera Hernández (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Eloi Ramón García (presid.), Anna Maria Vilà Arbonés (secret.), Fernando Varela López (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
La electrónica impresa permite la impresión de dispositivos electrónicos ofreciendo una gran ventaja en comparación con procesos tradicionales o microelectrónica debido a su versatilidad, bajo coste de producción y posibilidad de generar circuitos flexibles.
La selección del método de impresión es crucial a la hora de alcanzar un buen resultado y depende de los materiales necesarios y de los requerimientos dimensionales y funcionales. En esta tesis, la serigrafía, una técnica de impresión fiable y consolidada en la industria desde hace años, es comparada con la inyección de tinta (inkjet), que aún muestra un gran desafío en cuanto a rendimiento y reproducibilidad. Cada tecnología ofrece posibilidades diferentes en complejidad, resolución, grosor de capas y materiales.
En la primera parte de la tesis se describen la inyección de tinta y la serigrafía en términos de fundamentos, parámetros y formulación de materiales. En la segunda parte, el potencial de ambas tecnologías se ha estudiado en diferentes escenarios mediante la fabricación de diversos dispositivos electrónicos. En el estudio de la fiabilidad y robustez de plataformas sensoras flexibles se ha encontrado una relación directa entre la morfología de la plata depositada y su causa de fallo en funcionamiento prolongado. La sinterización de las nanoparticulas depositadas por inkjet forma una capa lisa y con poca porosidad que evita parcialmente la corrosión, a diferencia de la pasta de plata impresa por serigrafía. Sin embargo, su bajo provoca defectos puntuales que puede causar puntos calientes. También, inkjet se ha empleado para la síntesis de precursores de la capa absorbente para celdas solares de capa fina. Se ha formulado una tinta de precursores de cobre, zinc, estaño y azufre (CZTS) para la formación de kesterita obteniéndose celdas de 6.55% de eficiencia, siendo la más alta reportada hasta la fecha utilizando este tipo de absorbente y tecnología. Sin embargo, en aplicaciones donde la conductividad es crucial para altas prestaciones, como en radiofrecuencia, queda patente la desventaja del inkjet sobre la serigrafía, donde su escaso grosor de capa es un claro hándicap para la obtención de conductividades elevadas. Dicho factor limitante es abordado con la combinación de la inyección de tinta con la deposición química (electroless) de níquel y cobre, consiguiéndose inductores equivalentes a los serigrafiados.
