Circuits intégrés massifs imprimés en une passe par sérigraphie avancée

Impression de circuits intégrés à grande échelle

Des chercheurs ont imprimé des circuits intégrés complets avec plus de 1000 transistors électrochimiques organiques. Imprimer des circuits électroniques avec une largeur de ligne d'environ 100 micromètres place de fortes exigences sur la technologie d'impression. Pour résoudre le problème, l'équipe a développé des cadres de sérigraphie avec des mailles pouvant imprimer des lignes extrêmement fines et de l'encre d'impression aux bonnes propriétés. Le matériau utilisé est le polymère PEDOT:PSS.

Défis relevés

Au moins trois défis ont été traités : réduction de la taille du circuit, augmentation de la qualité pour que la probabilité que tous les transistors fonctionnent soit aussi proche que possible de 100 %, et résolution de l'intégration avec les circuits à base de silicium nécessaires pour traiter les signaux et communiquer avec l'environnement.

Les circuits imprimés ont servi à créer une interface avec les composants électroniques traditionnels à base de silicium. Plusieurs types de circuits imprimés basés sur transistors électrochimiques organiques ont été construits. L'un d'eux est un registre à décalage, qui peut former une interface et gérer le contact entre le circuit silicium et d'autres composants comme capteurs et afficheurs. Cela résulte en une puce silicium avec moins de contacts, nécessitant moins de surface et moins coûteuse.

Le développement d'encre pour imprimer les lignes fines et les améliorations des cadres de sérigraphie ont contribué non seulement à la miniaturisation mais aussi à une qualité supérieure. Plus de 1000 transistors électrochimiques organiques peuvent être placés sur un substrat plastique format A4 et connectés de différentes façons pour créer différents types de circuits intégrés imprimés.

Ces circuits intégrés à grande échelle (LSI) peuvent servir, par exemple, à alimenter un affichage electrochromique — lui-même fabriqué en électronique imprimée — ou une autre partie du monde électronique en ligne que l'Internet des objets apporte.