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[IEEE 2018年第七届电子系统集成技术会议(ESTC)- 德国德累斯顿(2018.9.18-2018.9.21)] 2018年第七届电子系统集成技术会议(ESTC)- 光子集成
摘要: 本文报道了采用激光诱导正向转移(LIFT)技术打印多层柔性电路及制备倒装芯片键合封装LED与裸片微元件的微凸点。研究通过两种选择性键合技术,成功实现了无源和功能型表面贴装器件(SMD)在低温聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上的键合:首先利用高强度近红外(NIR)灯,在不到一分钟内将裸片NFC芯片键合于LIFT打印各向同性导电胶(ICA)形成的微凸点上;其次采用高强度氙灯,在五秒内将无源元件和封装LED键合于常规Sn-Ag-Cu(SAC)无铅合金形成的微凸点上。两种情况下,由于选择性光吸收作用,PET基底仅出现有限温升,使得采用常规互连材料也能成功实现元件在精密聚乙烯薄膜基底上的键合。
关键词: 提升、低温键合、近红外固化、导电胶、无铅SAC焊料、光子焊接、倒装芯片键合、激光打印
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用同轴光确定激光打印与书写笔之间的线条交叉序列
摘要: 确定手写笔墨水线条与打印机碳粉线条的应用顺序在文书鉴定中引起了广泛关注。本研究采用同轴光源判断线条交叉顺序,通过VSC600文检工作站和Leica M205A立体显微镜观察交叉点。结果表明:当手写墨水线条覆盖碳粉线条时,交叉点处会出现反射光且与非交叉区域存在色差;而碳粉线条覆盖手写线条时则呈现暗淡无色的状态。该检测方法在不同书写笔/激光打印机类型、书写者及书写压力等条件下均进行了验证,其中书写压力对评估结果具有重要影响。为验证有效性,通过50份盲测样本获得90%检出率和98%准确率,其效果优于光学显微镜检测。
关键词: 激光打印、同轴光、反射光、可疑文件检验、书写笔、相交线条的顺序
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过激光打印可控调节法布里-珀罗腔
摘要: 法布里-珀罗(FP)腔是广泛应用于干涉测量、光谱学、激光器和光电器件的基础光学元件之一。目前,可定制的FP腔对于实现快速原位调制具有重要需求,这对光电器件及其集成至关重要。本研究基于等离子体辅助激光打印技术,开发了一种简单的FP腔模式调谐策略。激光辐照会引发腔内聚合物介质的光化学和/或光热降解,该过程高度依赖于薄膜厚度和激光功率。因此,通过调节辐照时间可实现对FP腔模式的精确连续调谐,并利用反射光谱进行监测。这种激光打印策略操作简便且具有普适性,能够产生不同的结构色。
关键词: 激光打印、结构色、等离子体辅助、光化学降解、光热降解、法布里-珀罗腔
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光打印的柔性石墨烯压力传感器
摘要: 尽管石墨烯的卓越性能备受关注,但其大规模应用的主要瓶颈在于产量不足。在聚酰亚胺薄膜上激光打印石墨烯是一种高效的单步制备工艺,可有效解决该问题。研究人员利用三维多孔石墨烯的压阻效应,开发出激光打印的柔性压力传感器。通过调节几何参数即可轻松改变传感器性能:其灵敏度达到1.23×10?3 kPa?1量级,结合至少20 MPa的超宽动态范围,检测限低至10 Pa的高分辨率特性,同时具备至少15,000次循环的优异长期稳定性。细胞毒性实验和荧光染色评估表明,激光诱导石墨烯具有良好的生物相容性(细胞活性无明显下降)。聚甲基丙烯酸甲酯涂层特别适用于水下环境,既能防止生物污损和分流电流,又支持在盐度极高的红海2公里水深处正常工作。凭借这些特性,该传感器成为多种医疗应用的理想选择,例如心率监测、足底压力测量和触觉传感等。
关键词: 激光打印、石墨烯、柔性器件、可穿戴设备、压阻材料、压力传感器
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于激光打印的快速响应湿度传感器用于呼吸监测
摘要: 呼吸监测设备在日常健康监测和现代医学诊断中有着广泛应用。尽管呼吸监测用湿度传感器已取得显著进展,但低成本、制造工艺简单且易于集成的湿度传感器制备仍面临挑战。本研究报道了一种采用激光打印技术简便廉价制备PEDOT:PSS微米线作为呼吸监测湿度传感器的方法。激光打印技术能将任意材料加工成特定图案。该PEDOT:PSS微米线湿度传感器具有快速响应-恢复特性(0.86秒/0.59秒),展现出优异的人体呼吸实时监测性能。此外,该传感器还能监测大鼠在不同生理状态及药物注射后的呼吸情况。该PEDOT:PSS微米线湿度传感器采用商用材料制成,制造工艺简单且易于与可穿戴设备集成。本研究为人体健康实时监测及进一步开展生理学与药理学研究奠定了重要基础。
关键词: 呼吸监测、激光打印、可穿戴设备、PEDOT:PSS、湿度传感器
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过可切换毛细力驱动自组装制备的纳米间隙等离子体结构,用于微流控表面增强拉曼散射对抗癌药物的局部检测
摘要: 纳米间隙等离子体结构能显著增强电磁场,在表面增强拉曼光谱(SERS)传感领域具有广泛应用前景。虽然定向自组装策略已用于开放表面的微/纳结构制备,但在复杂基底或指定位置构建纳米间隙等离子体结构仍是重大挑战。本研究开发了一种可切换自组装方法,通过结合超临界干燥与激光打印制备的微柱毛细力驱动自组装(CFSA),成功制造三维纳米间隙等离子体结构。该聚合物微柱经超临界干燥可在溶剂显影过程中保持直立,金属镀膜后通过后续CFSA形成纳米间隙。得益于该方法的优异灵活性,可在平面或非平面基底上制备多种图案化等离子体纳米间隙结构用于SERS检测。流体环境中不同图案化纳米间隙的实测SERS信号显示最大增强因子达≈8×10?。这种微通道内的纳米结构还能实现对抗癌药物(阿霉素)的局部传感。通过融合自上而下工艺与自组装技术,该方法为流体通道内构建纳米间隙SERS器件提供了简便、高效且可控的途径,从而推动精准医疗应用发展。
关键词: 抗癌药物、阿霉素、纳米间隙等离子体结构、毛细力驱动自组装、表面增强拉曼光谱、SERS、激光打印
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光诱导微气泡组装导电聚苯胺微结构
摘要: 导电聚合物的微图案化是柔性电子与传感领域多种应用的关键。目前仍缺乏无需添加剂即可实现高分辨率打印的自下而上方法。本研究基于激光诱导微气泡技术(LIMBT)提出此类方法,通过微打印实现了聚苯胺(PANI)的连续微图案化——采用本征态聚苯胺(EB-PANI)在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的分散液作为原料。聚焦激光束被EB-PANI纳米颗粒吸收后形成微气泡,随后产生的对流将EB-PANI纳米颗??焖俟潭ㄓ谄?基底界面。显微拉曼光谱证实打印图案保持了EB-PANI的分子结构。通过不同酸溶液掺杂,成功将打印线条简单转化为导电的盐态聚苯胺(ES-PANI)。实验验证了推测的沉积机制,并采用显微技术表征了所得结构。盐酸掺杂时微结构电导率达3.8×10?1 S/cm,硫酸掺杂时为1.5×10?1 S/cm,与先进图案化方法相当。通过调节激光功率和显微镜载物台移动速度,实现了低至约650 nm的打印线宽高精度控制。这种采用低功率激光的简易自下而上方法,为现有微制造技术提供了替代方案。
关键词: 激光打印、纳米粒子组装、聚苯胺、微气泡、定向组装
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光诱导正向转移:在普通纸上打印器件的数字方法
摘要: 喷墨打?。↖JP)是纸质电子领域应用最广泛的直写技术。然而该技术无法在未经处理的普通纸张上打印器件,因其低粘度纳米墨水会渗入纤维素纤维。因此常采用平面化涂层作为阻隔层,但这会增加基材成本并降低环保性。另一种方案是使用高固含量丝网印刷(SP)油墨——其高粘度和大粒径特性允许在普通纸上打印,但无法通过IJP实现。此时需采用另一种数字技术:激光诱导正向转移(LIFT)。本研究旨在验证LIFT技术在普通纸上打印器件的可行性。通过系统调节主要转移参数获得均匀的银-SP互连结构,并采用多次打印方法提升其性能,最终实现比典型IJP工艺更低的电阻和更优表现。在优化打印线路功能后,我们制作了射频电感器概念验证器件。该器件特性表征显示,在相同条件下其性能显著优于IJP墨水打印的同类型器件,证实了LIFT技术在普通纸上数字化制造器件的潜力。
关键词: 纸质电子学、激光打印、丝网印刷油墨、激光前向转移、印刷电子学
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于光谱与化学计量学方法区分和分类喷墨、激光及复印机打印文档的研究
摘要: 研究探索了结合化学计量学的衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术(ATR-FTIR),用于喷墨、激光及复印机打印文件的快速无损司法鉴定。本研究旨在确定未知打印文件的来源(即属于激光、喷墨或复印机设备),并可视化同类打印文件内部的差异。研究发现这些打印墨水主要含有聚苯乙烯、双酚A、丙烯酸甲酯和芳香醚等化学成分。通过标准正态变量变换消除墨粉/墨水用量差异后,采用层次聚类分析和主成分分析等化学计量方法实现打印文件区分,并运用线性判别分析将未知打印文件归类至相应打印设备类别。该方法为打印文件提供了稳健、无损、可重现且同步的鉴定方案。
关键词: 主成分分析,复印机,衰减全反射傅里叶变换红外光谱,线性判别分析,激光打印,喷墨打印
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于二氧化氮气体传感的超快光退火碳包覆二氧化硅球电极
摘要: 碳基印刷电子技术作为实现低成本、轻薄柔性电子设备的一项前景广阔的技术,引发了广泛关注。尽管该领域热情高涨,但印刷电子研究的进展尚未能实现多样化的碳结构。这源于传统溶液印刷方法(如喷墨打印、卷对卷印刷、丝网印刷)的局限性。聚合物相转化等工艺虽提供了一种可能,但仍需开发更快速高效的方法以实现可靠生产。本研究展示了一种结合激光打印与强脉冲光(IPL)退火的新技术,可在柔性聚合物基底上形成互联碳球电极。观测表明,激光打印机打印的图案由固态聚合物基质构成,其中随机嵌有无机纳米颗粒。通过超快(5毫秒)IPL处理,成功制备出碳包覆SiO2的核壳型纳米球阵列,该结构可作为高选择性NO2气体传感的功能平台。
关键词: 激光打印、气体传感、强脉冲光、二氧化硅球体、碳涂层
更新于2025-09-19 17:13:59