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研究生:廖貞慧
研究生(外文):LIAO,JANE HWAY
論文名稱:應用在網版印刷技術之可拉伸電子的電路材料研究
論文名稱(外文):Process development of stretchable electronic circuits by screen printing
指導教授:王錫福
指導教授(外文):WANG,SEA-FUE
口試委員:王錫福徐永富張淑美盧俊安詹立雄
口試委員(外文):WANG,SEA-FUEHSU,YUNG-FUCHANG,SHU-MEILU,CHUN-ANCHAN,LI-HSIUNG
口試日期:2019-05-27
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:材料科學與工程研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:網版印刷可拉伸穿戴式熱處理長鏈狀高分子銀板塊聚醚
外文關鍵詞:Screen printingstretchablewearableheat treatment temperatureslong chain polymersilver platepolyether
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本實驗採用網版印刷技術搭配特殊調配之銀膠,開發穿戴式裝置的可拉伸電子元件電路。此銀膠以網版印刷手法將電路塗佈在厚度20 µm之彈性TPU承載膜上,可拉伸形變量達20%以上,且在拉伸狀態下可以保持導電能力,同時在拉伸後具有電阻恢復能力的可拉伸電路。
將可拉伸銀膠進行三種熱處理溫度、三種線寬以及四種幾何圖形的研究,以了解在不同條件下,進行動態拉伸20%形變且重複拉伸10,000次後電阻前後差異,以及靜態伸張10~30%狀態下的電阻變化趨勢。
實驗結果顯示經過20%形變量重複10,000次拉伸後,導電能力恢復的速度是隨著線寬設計越粗而越快。同時因為特殊之顆粒配比凝團範圍較大,所以容易阻塞網版而產生斷線,因此線寬設計需要大於300 µm為佳,成份中的高分子材料在100°C/30 min熱處理條件下擁有單位長度最小電阻變化率,而搭配Z型設計可以達到最快導電能力恢復速度與最小單位長度電阻變化結果。

In the experiment, screen printing with specially blended silver glues is adopted to develop stretchable electronic circuits for wearable device application. The silver paste is screen printed on an elastic TPU carrier film of 20um thickness. It can sustain 20% stretched deformation and still have degraded electronic conductivities which show recovery behaviors after removing external loading.

The stretchable silver glue was used with conditions of “three heat treatment recipes”, “three line widths” and “four geometric designs” to investigate electronic resistance variation phenomena under “repetitive 20% stretched deformation by 10,000 times” and “static 10~30% stretched deformation”, respectively.

Experimental results show that electronic conductivity recovery speed is faster by widening line width. To prevent printing open lines due to the screen clogging caused from wider coagulation size distribution ranges of this specially synthesized silver paste, line width is suggested to be larger than 300um. Polymer materials have the minimum variation for resistance per unit length under heat treatment of 100°C /30mins. By combining Z-shape line designs, it can get benefits of “fastest electronic conductivity recovery” and “minimum variation for resistance per unit length.”

摘要 I
ABSTRACT II
Abstract II
致謝 IV
目錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2 研究動機與目的 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 穿戴式裝置概述與趨勢 5
2.2穿戴式體感應用領域與功能 7
2.3 全球相關研究與文獻概述 11
2.4 可拉伸導電材料種類 23
2.5 可拉伸底材材料種類 26
2.6 彈性底材附著度處理 29
2.7 乾燥與固化 31
2.8 漿料流變、細度、網版印刷 33
第三章 實驗設備與研究方法 38
3.1 實驗規劃-先驅實驗找出重要因子 38
3.2 實驗規劃-魚骨圖 43
3.3 實驗設計 44
3.4 實驗設備 46
3.5 實驗手法 53
3.6 先驅實驗 58
3.7 彈性導電材料拉伸前後的微觀結構變化 61
第四章 結果與討論 62
4.1 熱處理與動態拉伸對銀膜內部的顆粒影響 62
4.2 熱處理與拉動態伸前後顆粒尺寸變化趨勢 65
4.3不同熱處理條件下動態拉伸後導電性恢復能力觀察 67
4.4熱處理對動態拉伸瞬間之導電性的變化 68
4.5熱處理對靜態拉伸瞬間之導電性的變化 69
4.6不同熱處理導電膠隨著時間電阻變化追蹤 70
4.7不同幾何圖形之電路失效分析 71
4.8彈性銀膠的分析-傅里葉轉換紅外光譜分析 73
4.9彈性銀膠的分析-熱重分析(TGA) 76
4.10彈性銀膠的分析-氣相層析質譜儀分析(GC-MS) 77
4.11彈性銀膠巨觀的膜面變化--step量測粗糙度變化 79
4.12 實驗結果與前案相較 81
第五章 結論 84
參考文獻 86

[1]王朝仁C.J.Wang,張志嘉C.C.Chang,呂藝全Y.C.Lu,陳君閣C.K.Chen,廖貞慧J.H.Liao "體感互動元件與材料技術介紹",工業材料雜誌368期2017年8月,pp.49-59
[2]WentingDang, VincenzoVinciguerra, LeandroLorenzelli and RavinderDahiya. “Printable stretchable interconnects”, Flex.Print.Electron.2(2017)013003
[3]劉怡君 Y. C. Li, 關旻宗 M. T. Kuan “可拉伸電子及其彈性基板材料技術”,工業材料雜誌379期2018年7月,pp.110-122
[4]何首毅”可拉伸導電材料”, 「工業材料雜誌」379期, 2018年7月5日發表pp. 99-109
[5]科技新報2017年03月15日發布史丹佛華裔教授研發柔性電極,像皮膚一樣柔軟透通可拉伸https://technews.tw/2017/03/15/stretchy-electrode-paves-way-flexible-electronics
[6]Hong Hocheng, Chao-Ming Chen, “Design, Fabrication and Failure Analysis of Stretchable Electrical Routings “, Sensors 2014, 14, 11855-11877
[7]Jie Xu, Hung-Chin Wu, Chenxin Zhu, Anatol Ehrlich, Leo Shaw, Mark Nikolka, Sihong Wang, Francisco Molina-Lopez, Xiaodan Gu, Shaochuan Luo, Dongshan Zhou, Yun-Hi Kim, Ging-Ji Nathan Wang, Kevin Gu, Vivian Rachel Feig, Shucheng Chen, Yeongin Kim, Toru Katsumata, Yu-Qing Zheng, He Yan, Jong Won Chung, Jeffrey Lopez, Boris Murmann & Zhenan Bao “Multi-scale ordering in highly stretchable polymer semiconducting films”, Nature Materials 18, 594–601 (2019)
[8]By North Carolina State University, Jingyan Dong,” New technique allows printing of flexible, stretchable silver nanowire circuits” FEBRUARY 26, 2018, https://techxplore.com/news/2018-02-technique-flexible-stretchable-silver-nanowire.html\
[9]Alexandre Larmagnac, Samuel Eggenberger, Hanna Janossy , Janos Vörös ,“Stretchable electronics based on Ag-PDMS composites”, Scientific Reports volume 4, Article number: 7254 (2014) Published: 01 December 2014
[10]Mohammed Mohammed Ali, Dinesh Maddipatla, Binu Baby Narakathu, Amer Abdulmahdi Chlaihawi, Sepehr Emamian, FarahJanabi, Bradley J .Bazuin, Massood Z. Atashbar,” Printed strain sensor based on silver nanowire/silver flake composite on flexible and stretchable TPU substrate” Sensors and Actuators A: Physical Volume 274, 1 May 2018, Pages 109-115
[11]K.S. Kim, K.H. Jung, S.B. Jung, "Design and fabrication of screen-printed silver circuits for stretchable electronics,"Microelectronic Engineering,Vol. 120, 25 May 2014, pp. 216-220
[12]S.M.RauppabL.MerkleinabM.PathakabcP.ScharferabW.Schabela” An experimental study on the reproducibility of different multilayer OLED materials processed by slot die coating “,volume 160 ,16 March 2017,Pages 113-120
[13]M.A.KhanUnnat S.BhansaliH.N.Alshareef“Fabrication and characterization of all-polymer, transparent ferroelectric capacitors on flexible substrates” Organic Electronics Volume 12, Issue 12, December 2011, Pages 2225-2229
[14]林顯光,陳世明,陳品誠,曾美榕,林國權,曾寶貞,"Finetech Japan 2012特別報導系列二"2012年4月13日
[15]Mahesh A. Shindea , K. Mallikarjunaa , Jinsoo Nohb , Haekyoung Kima, “Highly stable silver nanowires based bilayered flexible transparent conductive electrode”,Thin Solid Films,Volume 660, 30 August 2018, Pages 447-454
[16]陳東森,蘇俊瑋,呂奇明”可適性材料技術”,「工業材料雜誌」368期,2017/8/5,pp.80-88
[17]王立宏 (2017)。流體力學(含流體機械)重點暨題型解析(1-4)。台灣:波斯納
[18]盧惠和,郭彩雲,史長東”聚醚改性聚矽氧烷的傅立葉變換紅外光譜表徵”化工科技,2001.9(6):45-47
[19]王秀萍,盧惠和”有機矽化合物的FTIR分析進展”,石油化工,2005年第34卷增刊:856-858陳東森,蘇俊瑋,呂奇明”可適性材料技術”,「工業材料雜誌」368期,2017/8/5,pp.80-88

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