东京大学工学系研究科,开发出了“表面活性化接合”技术。该技术可使高分子薄膜与玻璃接合,而且可通过加热使两者轻松剥离。
例如,以前在制作柔性线路板时,在作为支撑体的载体玻璃上制作聚酰亚胺(PI)薄膜之后,为了从载体玻璃上将PI薄膜剥离,必须要实施激光处理。这种制作方法成品率低,会导致成本增加。而此次的新技术可实现易剥离性。
高分子薄膜
在柔性器件的制造工序中,PI膜等薄膜被用作线路板基材。这种薄膜没有支撑体的话很难搬运也很难形成器件,因此必须与载体玻璃等接合。但胶粘剂等因为会产生厚度所以不能采用,大多采用的是在玻璃底板上烧结液体聚酰亚胺的方法。
此次须贺研究室开发的接合技术采用的方法如下。首先向载体玻璃与PI膜的表面照射氩(Ar)离子束,去除氧化膜及吸附膜,实现平坦化。
接下来,通过离子束溅射形成5nm~20nm厚的硅(Si)中间层。并且,在想要强力接合时,在硅中间层上形成1nm以下的铁(Fe)纳米密着层。
最后,将各表面上形成的铁纳米密着层(或硅中间层)贴合起来,并以2.5MPa的力度压接,便可强力接合。
接合的载体玻璃和PI膜在400℃左右的高温下加热约1小时后,接合强度就会下降,可轻松剥离。可通过调节硅中间层及铁纳米密着层的厚度来调节剥离的难易度。
须贺研究室预计该技术可在数年内应用于柔性器件的制造工序,而且成本与原来的技术相比可整体削减至1/3左右。
溅射处理及压接所需的时间仅为50μ秒左右,因此,将来还有望用于卷到卷方式的接合。