Исследовательская группа во главе с доктором Вон Сок Чангом, руководителем отдела исследований в области наноконвергенции и производственных процессов Корейского института машинного инженерии и материаловедения (KIMM), разработала создала цифровой литографический сканер, который динамически корректирует параметры экспонирования, интегрировав его с технологической платформой R2R для последовательного нанесения рисунка на гнущиеся основы. Данное решение объединяет в себе методику формирования изображения посредством устройства DMD (Digital Micromirror Device) и высокоточную систему управления движением, что позволяет оперативно компенсировать искажения подложки и погрешности позиционирования.

В R2R системе цифровой литографии, разработанной специалистами KIMM, применяется технология выборочной экспозиции ультрафиолетовым (УФ) излучением на основе DMD для воздействия на отдельные участки основы. Чтобы обеспечить непрерывность процесса в формате R2R, ученые разработали специализированный модуль экспонирования и высокопрецизионную систему управления движением полотна, позволяющую добиться ширины линий менее 10 микрометров.

Традиционные цифровые литографические установки используют платформы со сканирующей станцией, что ограничивает область изображения размерами самой станции. Гибкие подложки нередко требуют временного крепления к опорной поверхности в процессе обработки с последующим отсоединением после завершения операции – это снижает эффективность производства и повышает вероятность появления дефектов. В противоположность этому, новая система использует линейное воздействие луча на гнущиеся материалы непрерывно, по мере их прохождения через вращающийся вал. Благодаря визуальным измерениям происходит оперативная компенсация искажений основы и ошибок позиционирования, что гарантирует высокую точность формирования рисунка на движущейся ленте.

Благодаря данной разработке отпадает потребность в использовании фотошаблонов, поскольку она обеспечивает создание и модификацию шаблонов посредством программного обеспечения. Это оптимизирует производственный процесс за счет уменьшения времени и расходов на изготовление трафаретов. Возможность непрерывного перемещения гибких оснований и формирования изображений без фиксации к базовой подложке позволяет системе поддерживать постоянное производство на обширных площадях. Предполагается, что эта инновация значительно увеличит производительность при создании передовой гибкой электроники и станет основополагающим изменением в производственных процессах смежных отраслей.

Данная разработка адаптирует методики литографии, применяемые для изготовления полупроводниковых изделий, к технологии R2R посредством цифровой экспозиции без использования масок.

Доктор Вон Сок Чанг отметил: «Система цифровой литографии в формате roll-to-roll является важнейшей платформой для серийного выпуска гибких электронных устройств. Мы прогнозируем её применение при создании гибких печатных плат, высокоточной гибкой электроники и полупроводниковой упаковки».

[Фото: Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) / Won Seok Chang ]