绝缘衬底的电流体喷印高分辨率微米电极研究

基于电流体动力学喷射理论,建立了集控制、运动和成像于一体的电流体喷印设备。由函数发生器和高压放大器为打印提供正负交变电场,以银导电墨水为打印材料,通过空气压缩机、调压阀和喷头将打印材料喷出,并采用交流供电的策略,进行了绝缘衬底上微米级的图案化银电极打印成型研究。探索高绝缘玻璃基板上电流体喷射打印过程的机理,利用控制变量法明确了电压、打印速度和工作距离3个关键打印参量对银电极打印成型特征的影响法则。结果表明:银电极的尺寸与工作距离成正比,与电压、打印速度成反比。在此研发基础上,在5 mm的厚绝缘玻璃衬底上成功打印并制备了分辨率为70μm的银电极阵列结构和复杂图形,打印结构边缘清晰可见、表面平整平滑,显示出电流体喷射打印方法能够在毫米级别绝缘衬底上对微米级别结构进行高质高效按需生产。