專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制造導(dǎo)體和半導(dǎo)體的方法
用于制造導(dǎo)體和半導(dǎo)體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燒結(jié)以及通過(guò)燒結(jié)而制造的產(chǎn)品。具體而言，本發(fā)明 涉及通過(guò)燒結(jié)金屬性的納米顆?；蛴砂雽?dǎo)體形成的納米顆粒而在基 底上產(chǎn)生導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
如已知的，對(duì)金屬納米顆粒進(jìn)行燒結(jié)，以產(chǎn)生例如可印刷電子應(yīng) 用中的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。已知的是，由于所謂的"表面聲子軟化"現(xiàn)象，金屬 性的納米顆粒比微水平顆粒在更低的溫度熔化。這是因?yàn)楫?dāng)顆?？偝?寸減小時(shí)，顆粒表面的"自由"原子的數(shù)量大幅度地增加。這一現(xiàn)象在 理論上和實(shí)驗(yàn)上都相當(dāng)?shù)貫槿怂熘?，盡管此現(xiàn)象的某些方面還沒(méi)有 -故解釋。例如當(dāng)納米顆粒被有機(jī)化合物的薄層所覆蓋并且借助于溶劑 被置于基底的表面上時(shí)，可以觀察到它的燒結(jié)溫度可以比利用單個(gè)顆 粒的熔化溫度所預(yù)測(cè)的低很多，在文獻(xiàn)中，對(duì)這一事實(shí)還沒(méi)有詳盡的 解釋。
已知的解決方案中也需要外部加熱來(lái)燒結(jié)它們。
燒結(jié)可以通過(guò)借助爐內(nèi)升高的溫度或?qū)㈩w粒置于紫外光或熱板或
輥的環(huán)境內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所需要的溫度通常至少是100°C。只有非常小的
半導(dǎo)體顆?？梢栽诘蜏叵聼Y(jié)，但即使這樣，燒結(jié)的結(jié)構(gòu)的性能值將 仍然低劣。加熱限制了與方法關(guān)聯(lián)使用的基底的選擇。若千在價(jià)格方 面有優(yōu)勢(shì)的塑料的或紙的基底，在燒結(jié)所需要的溫度下會(huì)改變形狀或 分解。的確，在本領(lǐng)域中有提出適合于在低溫下使用的燒結(jié)方法和制 造適合于在低溫下使用的可燒結(jié)的材料成份的強(qiáng)烈趨勢(shì)。 一些這樣的
已知的方法公開(kāi)于，例如，WO出版物2005/061598和2004/075211。 本發(fā)明旨在提出用于燒結(jié)納米顆粒的全新類(lèi)型的方法，此方法適合于在很低的溫度，甚至室溫下，以及常壓下使用。
本發(fā)明還旨在產(chǎn)生新的電子產(chǎn)品、電子模塊及用途。
本發(fā)明基于這一觀察，即，設(shè)置于包封(encapsulated)的納米顆粒 上的電壓(電場(chǎng))會(huì)啟動(dòng)已經(jīng)在低溫下的燒結(jié)。因此，在根據(jù)本發(fā)明 的方法中，通過(guò)將電壓連接到在顆粒材料上，來(lái)對(duì)包含有導(dǎo)電的或半 導(dǎo)電的包封的納米顆粒的顆粒材料進(jìn)行燒結(jié)，用于提高它的導(dǎo)電性。
該方法典型地以這樣的方式來(lái)實(shí)施使用基底，其表面至少部分 地設(shè)有包含納米顆粒的層，此層包含導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的納米顆粒。包 含在該層上的納米顆粒通過(guò)在該層上連接電壓而被燒結(jié)。此電壓在此 層上引起隧道效應(yīng)電流，其將以一種新方式產(chǎn)生顆粒的燒結(jié)，這將在 后面詳細(xì)地描述。因此，個(gè)體的、例如金屬性的納米顆?？梢?敗用來(lái) 在電壓電極之間形成均勻地導(dǎo)電的金屬性的導(dǎo)體圖案或?qū)w層。
根據(jù)本發(fā)明所得到的產(chǎn)品包括基底和通過(guò)燒結(jié)設(shè)置在基底表面的 納米顆粒而形成的導(dǎo)體或半導(dǎo)體圖案。此圖案是借助于引至包含包封
的導(dǎo)體或半導(dǎo)體納米顆粒的層上的電壓而燒結(jié)的。該燒結(jié)的圖案的特 征在于其高質(zhì)量和高度的均勻性，因?yàn)樵摕Y(jié)是由電壓電極的中心點(diǎn) 向電極的極而系統(tǒng)地進(jìn)行的，而不是隨機(jī)地從一處到另 一處。
根據(jù)本發(fā)明的電子模塊包括至少一個(gè)電路，其在初始狀態(tài)具有特 定的電性質(zhì)和特定的功能性。此模塊還包括至少 一個(gè)包含納米顆粒的 區(qū)域，電壓可以引導(dǎo)至此區(qū)域上，用于至少部分地?zé)Y(jié)此區(qū)域。在被 燒結(jié)的過(guò)程中，此區(qū)域被設(shè)置用于電連接至少兩個(gè)包含在電路中的導(dǎo) 體區(qū)域，用于改變電路的電性質(zhì)或功能性。
為了理解納米顆粒的燒結(jié)和測(cè)量可能的預(yù)測(cè)的電非線性，在制定 了測(cè)試布置后，實(shí)施了本發(fā)明，在此測(cè)試布置中，未燒結(jié)的干燥的銀 納米顆粒被置于室溫下由金屬所制成的兩個(gè)電極之間形成的間隙中。 如所預(yù)期的，觀察到未燒結(jié)的結(jié)構(gòu)是輕微地導(dǎo)電的。當(dāng)使用大約為100 )iim的電極間隙和大約為5伏的電壓(電流〈lmA)時(shí)，其導(dǎo)電性快速 上升，并且最后的結(jié)果是帶有對(duì)應(yīng)于在大于100。C溫度下燒結(jié)制成的電壓之后，此結(jié)構(gòu)在所有進(jìn)行的測(cè)試中 都保持是導(dǎo)電的。大約兩倍的電極間隙導(dǎo)致需要也是兩倍的引起燒結(jié) 的電壓。更詳細(xì)的測(cè)試表明，在此工藝中銀已經(jīng)幾乎完全地?zé)Y(jié)。
因此，本發(fā)明特別地適合于觀察到其中這一現(xiàn)象足夠強(qiáng)烈的這樣 的顆粒。這種顆粒特別地是金屬性的導(dǎo)體和半導(dǎo)體顆粒，其平均尺寸
中的最小的那一維尺寸小于100nm,并且其包封是薄的。因此，很多
秋，i^^、丁^瓜力印 系的應(yīng)用。它們的尺寸是l-100nm，典型地是l-50nm。
納米顆粒典型地以包封的形式(如團(tuán)聚物)被置于基底的表面。 它們可以作為懸浮物或懸漂物同液體的或膏狀的載體一起被置于基 底上，但是它們也可以作為粉末散布。溶劑、墨和聚合物懸浮物典型 地作為載體被使用。最通常的施加技術(shù)是印刷形式。但是，本發(fā)明不 限于一些特定的施加方法或顆粒粉末或膏體合成物，盡管與一些方法
相聯(lián)系可以獲得特別的優(yōu)勢(shì)。我們使用術(shù)語(yǔ)"顆粒材料"來(lái)大體上指 具有納米顆粒內(nèi)容物的材料，其顆粒密度足夠啟動(dòng)它們相互的燒結(jié) (聚結(jié))。
我們已經(jīng)觀察到一實(shí)施例特別地有效，在該實(shí)施例中，來(lái)自阻抗 的電壓^皮設(shè)置于由納米顆粒所制成的干燥的膜上，此阻抗低于由隧道 效應(yīng)所產(chǎn)生的導(dǎo)電膜的電阻。在這種情況下，膜由中心向電極燒結(jié)。 如果，電阻被附加地放置成與電壓源串聯(lián)，或電壓控制在燒結(jié)啟動(dòng)后 立即終止(例如，基于計(jì)時(shí)器或阻抗測(cè)量)，則膜上的金屬顆?？杀?部分地?zé)Y(jié)。這將允許制造極薄的線。隨著燒結(jié)進(jìn)行，串聯(lián)的電阻使 電壓源變?yōu)殡娏髟?，使得此工藝可有效地自我調(diào)節(jié)。它的實(shí)質(zhì)性特征 是，在燒結(jié)需要的階段，顆粒材料接收到的功率降到低于使燒結(jié)進(jìn)行 所需要的功率。
更具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征如所附權(quán)利要求1的特 征部分所述。
根據(jù)本發(fā)明的用途，其特征如所附權(quán)利要求25和26的特征部分所述。
根據(jù)本發(fā)明的電子產(chǎn)品，其特征如所附權(quán)利要求27的特征部分所述。
根據(jù)本發(fā)明的電子模塊，其特征如所附權(quán)利要求32的特征部分 所述。
借助于本發(fā)明可以獲得很多的優(yōu)點(diǎn)。借助于本發(fā)明，在室溫下已 經(jīng)實(shí)現(xiàn)金屬顆粒的完全燒結(jié)，而不需要外部的加熱源。在電壓被連接 之后，電極中心的溫度在幾秒鐘后大致升至燒結(jié)溫度，實(shí)際燒結(jié)在幾 毫秒內(nèi)開(kāi)始。換句話說(shuō)，此燒結(jié)跟傳統(tǒng)的方法相比是非?？斓模⑶?在基底中不產(chǎn)生熱量。因此，可以在基底上產(chǎn)生導(dǎo)電的圖案，而不考 慮基底的熱耐受力。半導(dǎo)體納米顆粒的燒結(jié)溫度通常高于金屬性的顆 粒，但是即使在它們的情況下，燒結(jié)溫度也可以顯著地降低。
因此，在適合于由電場(chǎng)(在下文中也稱(chēng)為電燒結(jié)或電力燒結(jié))所 產(chǎn)生的燒結(jié)的金屬性顆粒和半導(dǎo)體顆粒的情況中，此方法的使用可以 降低燒結(jié)溫度至少幾十度，典型地可降低燒結(jié)溫度幾百度。例如，燒 結(jié)7nm的銀粒子會(huì)在室溫下發(fā)生。
因?yàn)樵跓Y(jié)中不需要與正被燒結(jié)的物質(zhì)機(jī)械式地接觸，所以基底 的粗糙或缺乏均勻性也不是問(wèn)題，如通常在壓力下執(zhí)行的方法的情 況。這意味著，此方法也比已知的方法更適合于燒結(jié)三維的導(dǎo)電的圖 案。
因?yàn)榇朔椒ɑ陔妶?chǎng)，因此它不但允許燒結(jié)，而且還允許圖案的 構(gòu)造。此方法特別適合于制造薄的線寬度，例如，與電路板電子技術(shù)、 印刷電子技術(shù)和部件制造相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用中。此方法還能夠用于制造部 件中的觸點(diǎn)和金屬性的通路(vias)。
我們已經(jīng)觀察到，隨著顆粒熔化，納米顆粒層的溫度上升。由于 納米顆粒層的溫度上升完全是由電場(chǎng)引起的，絕緣的基底不經(jīng)歷相應(yīng) 的加熱。此外，由于層的質(zhì)量很小，只有很少量的熱量傳遞到基底上。 因此，此方法適合于在升高的溫度和/或壓力下較大地改變其物理或200780034311.
化學(xué)性質(zhì)(收縮、分解、彎曲、變色等)的基底。這樣的基底是很多 典型的塑料和紙。根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)是真正地優(yōu)選地在低于ioo。c 的溫度下執(zhí)行，特別是優(yōu)選地在0-50。C的溫度下執(zhí)行。根據(jù)所認(rèn)為 的最佳的實(shí)施例，電燒結(jié)執(zhí)行于室溫下，從而使得帶有只需足夠光滑 的表面以接收統(tǒng)一的納米顆粒層的幾乎所有的基底成為合適的底。
本方法可用于全新的應(yīng)用場(chǎng)合中，或它可以應(yīng)用于已知的應(yīng)用， 其中電壓和/或納米顆粒層是自然地可得到的。
應(yīng)用的實(shí)例包括，制造可編程存儲(chǔ)器、制造過(guò)電壓保護(hù)器、鈍化 盜竊探測(cè)器(passivizing theft detectors ),例如，在商店拒臺(tái)上，將 RFID天線由遠(yuǎn)距離讀取變?yōu)榻嚯x讀取，在印刷電子技術(shù)應(yīng)用中高 分辨率地圖案化金屬，例如，制造看不見(jiàn)的或肉眼幾乎看不見(jiàn)的導(dǎo)體， 如在印刷顯示器上。
小圖案的處理借助于本方法是簡(jiǎn)單的，因?yàn)楫?dāng)燒結(jié)被電場(chǎng)所控制 時(shí)，圖案的分辨率水平不需要機(jī)械式地實(shí)現(xiàn)。
在下面，通過(guò)參考附圖更為詳細(xì)地檢驗(yàn)本發(fā)明的各種實(shí)施例。


圖1顯示了本方法的一種實(shí)施方式的流程圖，
圖2顯示了利用電燒結(jié)制造晶體管的一種可能的工藝的側(cè)截面
圖，
圖3顯示了借助于電燒結(jié)生產(chǎn)電觸點(diǎn)的頂視圖， 圖4a-4c顯示了借助于電燒結(jié)制造電觸點(diǎn)的側(cè)截面圖，和 圖5顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種裝置的透視圖，此裝置用于在 似片材(web-like)的基底的表面上燒結(jié)圖案。
為了理解本發(fā)明，下面是對(duì)當(dāng)電壓設(shè)置在納米顆粒層上，在基底 的表面上可以探測(cè)到的物理現(xiàn)象的簡(jiǎn)短描述。
已經(jīng)知道的是，當(dāng)納米顆粒三維地在表面上時(shí)，此表面能夠?qū)щ姡?如果它的熱能kBT大于和/或與所謂的充電能e2/C同一數(shù)量級(jí)，其中e為電子電荷，C為兩個(gè)顆粒之間的電容。根據(jù)這一點(diǎn)，層的導(dǎo)電性 在低溫時(shí)應(yīng)該是極差的。此外，所謂的卡西米爾力(Casimir，s force) 作用在顆粒之間，并有效地降低充電能以及產(chǎn)生一種情形，在此情形 下，包含小的充電的顆粒的這樣的組能夠在相對(duì)低的溫度下通過(guò)隧道 效應(yīng)導(dǎo)通電流。
下面的推理鏈給出了模擬借助于電壓實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)程的 一種方式， 當(dāng)使用包含有以聚合物殼來(lái)包封的納米顆粒的燒結(jié)層時(shí)
由于層具有差的導(dǎo)電性，因此其導(dǎo)熱性也差。(但是，必須注意 到，為了啟動(dòng)這一現(xiàn)象，其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都必須充分地不等于零。)
當(dāng)電壓上升，層的溫度將上升(差的導(dǎo)熱性)。
因?yàn)閷?dǎo)電性M于熱激勵(lì)的，因此當(dāng)溫度上升，層的導(dǎo)電性會(huì)改 善。此外，強(qiáng)電場(chǎng)會(huì)提高表面的導(dǎo)電性，因?yàn)殡妷翰糠值氐窒怂^ 的庫(kù)侖阻尼。
層從外部電壓源獲得功率的能力上升(P = U2/R)。
這加快了層中心的溫度的上升(在電極之間的方向上)。
當(dāng)其中心部分達(dá)到臨界溫度，顆粒的聚合物殼熔化且顆粒之間相
互離的更近。
相鄰顆粒之間的隧道電流上升而導(dǎo)熱性同時(shí)改善。
當(dāng) 一些納米顆粒相互熔化到 一起，它們的有效總表面面積提高并 且它們通過(guò)電子氣釋放它們的熱量給其它的顆粒。
靠近已熔化的納米顆粒的顆粒也熔化了 ，并且金屬化從中心向電 壓電極進(jìn)行。如果此過(guò)程可以繼續(xù)，電極之間的整個(gè)層將燒結(jié)。
從上述的過(guò)程鏈實(shí)例觀察到，借助于本發(fā)明，密集的納米顆粒系 統(tǒng)的內(nèi)在導(dǎo)電性和溫度上升之間的正反饋可以被應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)燒結(jié)。因 此，利用恒定電壓代替恒定電流，燒結(jié)能夠被有優(yōu)勢(shì)地控制。需要極 小的功率來(lái)實(shí)施此方法，因?yàn)榇讼到y(tǒng)是絕熱的并且因?yàn)檎答佋试S加 熱極快地發(fā)生。此外，因?yàn)榧{米顆粒具有低的比熱以及小的質(zhì)量，因 此少量的熱量將會(huì)輕易地升高它們的溫度。
ii電燒結(jié)本質(zhì)上是復(fù)雜的現(xiàn)象。此現(xiàn)象在上面被描述，上述描述的 程度僅為使讀者能夠理解和重復(fù)根據(jù)本發(fā)明及其實(shí)施例的方法。因 此，在此方法中，熱量沒(méi)有被直接帶入系統(tǒng)中，如已知的燒結(jié)方法中 的那樣，但是作為代替，燒結(jié)由使用產(chǎn)生正熱反饋和因此而加速燒結(jié) 的電壓來(lái)執(zhí)行。本方法的一個(gè)令人感興趣的特征是其在燒結(jié)啟動(dòng)后增 加的燒結(jié)速度。此外，所產(chǎn)生的燒結(jié)的結(jié)構(gòu)質(zhì)量好，即，它是持久的 并且具有均勻的導(dǎo)電性。
如果，作為電壓偏置的一種替代，系統(tǒng)使用電流偏置來(lái)控制，或 者在大電阻之上，正反饋可能被阻止并且燒結(jié)將不會(huì)發(fā)生(至少不會(huì) 輕易地發(fā)生)。如果電阻值是適合的，或者電壓在特定的時(shí)刻被切斷， 則過(guò)程將被調(diào)整為只有電極的中心部分燒結(jié)并且其它部分保持非金 屬化。這允許處理明顯地比電極之間間隙J、的導(dǎo)體。我們已經(jīng)觀察到，
其可能得到至多為電極之間距離的1/5甚至1/10的線寬度。自然地， 這也受到納米顆粒的尺寸的影響。例如，當(dāng)使用10nm的顆粒和50pm 的電極間隙時(shí)，可以制得小于5pm的導(dǎo)體。使用更小的顆粒，可以 制得比這甚至小得多的導(dǎo)體。更窄的電極間隙也將允許制造更薄的導(dǎo)體。
與本發(fā)明相關(guān)的是，金屬性的納米顆粒和半導(dǎo)體納米顆粒都可被 使用。這兩種情況的應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)例在后面更詳細(xì)地描述。適合的金 屬特別地是銀、金、銅、柏、鎳、釔、鐵、鈦、錫以及它們的合金。 在半導(dǎo)體的情況中，可以特別地參考硅、鍺、鈦、鋅、砷化鎵和基于 銦的半導(dǎo)體。也可以使用氧化物半導(dǎo)體，特別是二氧化鈦和氧化鋅。
納米顆粒的包封層優(yōu)選地是薄的，以使得在操作溫度下能夠得到 足夠(使得能夠啟動(dòng)燒結(jié))的隧道效應(yīng)電流。我們使用術(shù)語(yǔ)"薄包封" 來(lái)主要指包封層的厚度小于30%、典型地是小于1-20%的團(tuán)聚物的直 徑。包封的厚度典型地大約是l-5nm。典型地，有機(jī)化合物，如聚合 物，纟皮作為包封材料。包封材料的軟化溫度優(yōu)選地是低的，通常低于 或等于納米顆粒的熔化溫度，典型地大約是50-150°C。其要素是使得電燒結(jié)所產(chǎn)生的微水平加熱允許相鄰的納米顆粒燒結(jié)在一起(聚 結(jié))。
顆粒的包封明顯地關(guān)系到電燒結(jié)的成功。根據(jù)一優(yōu)選的實(shí)施例，
正被燒結(jié)的納米顆粒被用聚合物殼(如PEO、 PPO )涂覆，即包封， 這阻止了顆粒被置于基底上之前的聚團(tuán)。這是重要的，例如，在噴墨 打印中，在打印機(jī)中相互附著的顆粒將會(huì)堵塞噴嘴。除了應(yīng)用之外， 相應(yīng)的包封在實(shí)際燒結(jié)過(guò)程中也是有益的。沒(méi)有被包封的顆粒在被 "強(qiáng)制，，燒結(jié)之前已經(jīng)部分地相互附著在一起，在這種情況下，在材料 中儲(chǔ)存的能量將比明確地分開(kāi)的顆粒的情況下小很多。這樣的材料是 易碎的，并且導(dǎo)電性很差，并且也不能以相應(yīng)的方式被燒結(jié)，因?yàn)閮?chǔ) 存在材料中的部分能量(勢(shì)能)已經(jīng)釋放了。
總而言之，可以說(shuō)本方法是基于顆粒材料的初始加熱，此材料的 初始加熱借助于從電壓源得到的功率的效應(yīng)以及由加熱所產(chǎn)生的上 升的功率消耗，并因此，至少在燒結(jié)過(guò)程的初始階段，其加快了燒結(jié)。 高度地適合的基礎(chǔ)材料是包含包封的納米量級(jí)的顆粒的足夠密集的 顆粒材料，其中納米量級(jí)的顆粒具有弱的但不等于零的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱 性。因此，在電壓被連接之后，在層上可以觀察到溫度的局部升高， 這將導(dǎo)致在顆粒材料中，燒結(jié)過(guò)程主要是在電場(chǎng)方向上擴(kuò)展。
納米顆?？梢詰腋≡谌軇├锒灰氲交咨?，例如作為墨(所 謂的納米墨)，此時(shí)非常均勻的顆粒分布可以被實(shí)現(xiàn)。這樣的施加方 法具有可借助于噴墨類(lèi)型的印刷而實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。其它的納米顆粒施加 方法是，例如，壓印、輥涂布、噴涂、涂抹以及靜電轉(zhuǎn)移。施加沒(méi)有 在本方法中形成重要的步驟階段，因?yàn)榧{米墨及其相似物在施加之后 保持其可燒結(jié)性很長(zhǎng)一段時(shí)間。因此，施加和燒結(jié)不是暫時(shí)地或局部 地相互連4矣的。
一種已知的用于將納米顆粒引至基底的表面的方法公開(kāi)于WO 出版物2005/025787。顆粒在液體懸浮物中，其能夠被印刷，例如， 使用傳統(tǒng)的噴墨的方法。在噴射過(guò)程中，溶劑從懸浮物中蒸發(fā)，使得圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)可能的實(shí)施例。在階段IO， 取基底，在此基底的表面上希望制成導(dǎo)電的圖案。此基底可以是，例 如，紙、板、聚合物膜、三維的塑料片、電路板、陶瓷襯底、玻璃， 或某些其它的相應(yīng)的絕緣材料。當(dāng)永久的圖案被制造后，選擇基底， 其能夠?qū)⑹┘拥暮蜔Y(jié)的納米顆粒表層結(jié)合到它的表面上。此基底也 可以是臨時(shí)性的，在這種情況下，燒結(jié)物將不會(huì)附著在它上面而是能 夠從此基底傳送至一些其它的基底上。在階段ll，納米顆粒被施加至基底上，例如，借助于懸浮物，如 上所述。當(dāng)使用溶劑或膏體時(shí)，涂層優(yōu)選被允許在基底的表面上干燥， 使得納米顆粒的濃度可以上升到適合于燒結(jié)的水平。這意味著，當(dāng)納 米顆粒熔化的時(shí)候，它們能夠彼此連接并因此形成均勻地導(dǎo)電的鏈或 區(qū)域。在階段12，通過(guò)在表層上設(shè)置電壓而在表層上產(chǎn)生電場(chǎng)。電壓可以產(chǎn)生于基底的表面，通過(guò)使用在納米顆粒的施加區(qū)域上的已經(jīng)準(zhǔn)備 好的電極，或備選地使用在之后引至表面鄰近區(qū)域的電極。當(dāng)然，也 可能這樣操作，即在表面上一個(gè)電極已準(zhǔn)備好，其實(shí)質(zhì)上與表面接觸， 另一個(gè)電極在之后(例如，在制造觸點(diǎn)時(shí))引至表面上。電壓的大小 取決于電極之間的距離、希望的燒結(jié)速度和分辨率。典型的帶有100pm電極間隙的燒結(jié)電壓是l-10V,優(yōu)選地大約是5-8V。電極間 隙典型地在10)iim和5nm之間變化，并優(yōu)選地是1 O^im-1 nm。在階段13，終止燒結(jié)。這可以由不同的方式發(fā)生。首先，如果整 個(gè)表面層都已經(jīng)被燒結(jié)，則燒結(jié)自動(dòng)地結(jié)束。如果使用了導(dǎo)體顆粒， 則燒結(jié)的層將使電極電路短路。其次，在電壓被接通之后，其可以在 某一特定的時(shí)間被中止接通。此接通還可以l基于反饋(feedback field)的。在電壓被切斷之后，燒結(jié)停止且層的溫度回歸正常。再次， 電壓饋電(voltage-feed)電路也可以這樣設(shè)計(jì)，即，當(dāng)表面的足夠大 的區(qū)域已被燒結(jié)之后，燒結(jié)停止。這可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)，例如，借助于與恒定電壓源相串聯(lián)的電阻。之后，當(dāng)表面的電阻減小，被燒結(jié)的部 分的功率消耗上升到一個(gè)特定的水平，輸入功率將不再足夠用于產(chǎn)生更多的燒結(jié)。在階段14，沒(méi)有被燒結(jié)的材料可以從基底以機(jī)械的、化學(xué)的或其 它的方式移除。本方法可以借助于階段15和16而進(jìn)一步地繼續(xù)。在這兩個(gè)階段， 薄的絕緣層被施加于導(dǎo)體圖案的頂部上(階段15)，此后，通過(guò)施 加第二導(dǎo)體或半導(dǎo)體層來(lái)繼續(xù)產(chǎn)品的制造(階段16)。用這個(gè)方式， 可以制造多層半導(dǎo)體部件結(jié)構(gòu)、電路板，或甚至整個(gè)功能電子^^莫塊。 因此，所述的本方法特別地適合于印刷電子技術(shù)應(yīng)用。我們已經(jīng)觀察到一個(gè)實(shí)施例是特別地有效的，在此實(shí)施例中，借 助于設(shè)置成與層接觸并置于層的相對(duì)側(cè)與表面橫向平行的電極，電壓 被連接到包含納米顆粒層上并與基底的表面基本平行。電極可以是保 留在結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)體或者引至基底上的導(dǎo)體的一部分，以便允許它們?cè)?以后可以^皮移除。為了實(shí)現(xiàn)本方法中的燒結(jié)，不需要外部的加熱源或壓縮 (compression),作為代替，由于此前描述的此結(jié)構(gòu)的內(nèi)部正反々貴， 由供給到層上的電壓所產(chǎn)生的溫度上升已經(jīng)被觀察到是足夠的。為了 保證基底的溫度不會(huì)顯著地上升，優(yōu)選地使用在燒結(jié)區(qū)域的熱容量顯 著地大于將要燒結(jié)區(qū)域的熱容量的基底。這樣的基底應(yīng)該只承受外部 溫度，它可以是，比如-50-100。C，優(yōu)選地是大約為10-40°C,典型地 是正常的室溫。本方法也可以按步驟來(lái)實(shí)施，這樣，在該方法的下一階段，在前 一階段所燒結(jié)的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在接下來(lái)的階段中被用作電極。例如，延展 表面的燒結(jié)可以通過(guò)使用已完成的導(dǎo)體來(lái)燒結(jié)它們之間的表面而實(shí) 施。例如，當(dāng)制造密集導(dǎo)體圖案或?qū)w柵的時(shí)候，通過(guò)持續(xù)的施加新 的納米顆粒層和將電壓聯(lián)接到先前燒結(jié)的層上，圖案能夠被制造得更 密集。在第一階段，有(兩個(gè))區(qū)域電極，在下一個(gè)階段，第一(一個(gè))燒結(jié)的導(dǎo)體被引入至它們之間，在下一個(gè)階段，在各個(gè)區(qū)域?qū)w 和第一燒結(jié)的導(dǎo)體之間制成(兩個(gè))新燒結(jié)的導(dǎo)體，在下一個(gè)階段制 成另外四個(gè)新燒結(jié)的線，等等。下面是本發(fā)明的一些實(shí)際應(yīng)用的描述。實(shí)例應(yīng)用1.在低溫下燒結(jié)金屬性的表面和圖案化的金屬結(jié)構(gòu)如上所描述的，開(kāi)發(fā)所公開(kāi)的本方法的最自然方式就是通過(guò)電流或電容的方式(galvanically or capacitively)將強(qiáng)電場(chǎng)引至表面而在j氐 溫下燒結(jié)金屬。如果燒結(jié)中斷，則可以制成極薄的金屬圖案，例如， 在電子晶體管結(jié)構(gòu)和二極管中。更小的線寬度將會(huì)提高晶體管和二極 管的速度。例如，在顯示器中的薄的結(jié)構(gòu)會(huì)使其更不可見(jiàn)。圖2顯示了制造由薄柵所形成的晶體管的一種方式。在階段(a), 包含納米顆粒的墨20被印刷在基底(未示出)上的電極22a和22b 之間(部分地被印刷在其頂部)。電壓被連接在電極22a和22b之間， 使得由墨形成的層24的中心部分被燒結(jié)。在階段(b)，層上未燒結(jié)的 部分被移除，使得中間區(qū)域26保留在電極和已燒結(jié)的導(dǎo)體24之間。 在階段(c)，柵絕緣體28被印刷在電極22a和22b之間的燒結(jié)層上。 在階段(d)，半導(dǎo)體有機(jī)或無(wú)機(jī)層29進(jìn)一步地被印刷在柵絕緣體的頂 部上并與電極22a和22b相接觸，但是由于有柵絕緣體28，半導(dǎo)體 有機(jī)或無(wú)機(jī)層29與燒結(jié)的導(dǎo)體24保持一個(gè)距離。在部件制造中本方法的使用典型的是，至少一個(gè)設(shè)置在基底上的 電極作為制造工藝中的燒結(jié)電極和已完成的部件中的觸點(diǎn)終端而被 使用。本方法具有特別的優(yōu)點(diǎn)的是，對(duì)部件的速度有最大影響并由此 通常為最小線寬度的部件可以不采用機(jī)械功而被制造。特別地，以上 所描述的三階段(印刷、部分燒結(jié)和移除未燒結(jié)的部分)的方法適合 于作為用于印刷電子設(shè)備制造的一個(gè)子工藝。實(shí)例應(yīng)用2.在低溫下進(jìn)行半導(dǎo)體的燒結(jié)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，半導(dǎo)體不在像金屬燒結(jié)那樣的低溫下燒結(jié)。對(duì)此還沒(méi) 有一般的解釋?zhuān)覀兗僭O(shè)這是由導(dǎo)體表面的較差導(dǎo)電性以及由此導(dǎo)1致的較弱卡西米爾效應(yīng)所致。因此，當(dāng)使用在低溫下燒結(jié)半導(dǎo)體的 傳統(tǒng)的方法時(shí)，必須使用很小的顆粒尺寸。這導(dǎo)致大量的晶體缺陷以 及由此產(chǎn)生的電荷載體的較差的可動(dòng)性。借助于本方法，顆粒的尺寸 可以增加。因此，電燒結(jié)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的可動(dòng)性。此外，如果顆 粒被導(dǎo)向，例如，在燒結(jié)前或燒結(jié)過(guò)程中使用磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行導(dǎo)向，我們 可以進(jìn)一步地降低晶體缺陷并因此改善所產(chǎn)生的半導(dǎo)體的可動(dòng)性。因 為本方法要求使用電壓電極，因此電燒結(jié)特別地適合于準(zhǔn)備好的預(yù)處 理過(guò)的半導(dǎo)體的制造，或者使用半導(dǎo)體來(lái)實(shí)施燒結(jié)的工業(yè)的情況中。實(shí)例應(yīng)用3.在連接電子部件中使用金屬性的納米顆粒電子工業(yè)正在轉(zhuǎn)向無(wú)鉛焊接。已經(jīng)知道，納米顆?？梢酝ㄟ^(guò)將納 米墨燒結(jié)到底部的金屬及部件的觸點(diǎn)終端、使用紫外光或加熱等方法 來(lái)用于連接。圖3顯示了開(kāi)發(fā)本發(fā)明用于甚至在室溫下制造金屬性的觸點(diǎn)的一 種方式。在此方法中，電場(chǎng)被連到干燥的納米顆粒層，在本應(yīng)用中是 位于導(dǎo)體32b和部件35之間的納米墨30,以便制造觸點(diǎn)34。導(dǎo)體 32b也可以作為第一電壓電極使用。電場(chǎng)可以通過(guò)使用第二電極32a 產(chǎn)生，帶有納米墨的觸點(diǎn)也與其設(shè)置在一起。作為備選，如果希望的 電勢(shì)能夠在觸點(diǎn)產(chǎn)生過(guò)程中被連到部件35的觸點(diǎn)終端，則部件35 的觸點(diǎn)終端可以作為第二電極而使用。圖4a-4c顯示了制造觸點(diǎn)的一種方式的側(cè)視圖。在圖4a中，導(dǎo)體 44和46被設(shè)置于基底48的頂部上。納米顆粒;故印刷到導(dǎo)體的頂部 上，形成層42。部件40被置于層42的頂部上，使得其觸點(diǎn)終端區(qū) 域與導(dǎo)體44和46對(duì)準(zhǔn)。在圖4b中，電壓被連接到部件40的觸點(diǎn)終 端和導(dǎo)體44及46之間(或備選地連接到導(dǎo)體44及46同第二電極之 間)，在這種情況下，它們的中間區(qū)域43燒結(jié)并形成觸點(diǎn)。在圖4c 中，未燒結(jié)的層被移除。實(shí)例應(yīng)用4.電可寫(xiě)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是一種中心電子部件。在印刷電子技術(shù)中，可充電的結(jié)構(gòu)被用于制造存儲(chǔ)器。然而，它們的弱點(diǎn)是，低的寫(xiě)速度和差的記憶的 持久性。電燒結(jié)允許0/l-型存儲(chǔ)器，其包括電阻元件，在沒(méi)有燒結(jié)時(shí)其幾乎是打開(kāi)的(電阻，例如，10kOhm-100kOhm)和電壓元件，希 望其能帶來(lái)短路狀態(tài)，用于燒結(jié)這些電阻元件。我們已觀察到，例如， 干燥的納米墨保持其電可燒結(jié)性很長(zhǎng)一段時(shí)間，因此存儲(chǔ)器只能在制 造之后被寫(xiě)。此外，此方法通過(guò)燒結(jié)所有的電阻元件而允許電路的存 儲(chǔ)器在使用后被重置。的矩陣(matrix)，在各個(gè)這些單元中有兩個(gè)電壓電極和包含有納米 顆粒的區(qū)域，當(dāng)其被燒結(jié)時(shí)其被設(shè)置用于降低電壓電極之間的電阻， 并優(yōu)選地是使其短路。電壓可以分離地導(dǎo)向這樣的存儲(chǔ)器元件的各個(gè) 單元的電壓電極，用于產(chǎn)生所希望的燒結(jié)。實(shí)例應(yīng)用5.用于鈍化盜竊傳感器或遠(yuǎn)程識(shí)別的電路 LC共振型盜竊傳感器通過(guò)在薄絕緣體上產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)而被鈍化。 這導(dǎo)致，例如，當(dāng)短路形成后，鋁顆粒在塑料絕緣體中傳播。然而， 這有形成的短路有恢復(fù)的趨勢(shì)的問(wèn)題。這導(dǎo)致防盜系統(tǒng)不能夠被引入 到所謂的源標(biāo)簽應(yīng)用中，因?yàn)楫a(chǎn)品造成太多的虛假報(bào)警。本方法的使 用消除了盜竊傳感器的再激活，因?yàn)槠錈Y(jié)的金屬結(jié)構(gòu)是高度地穩(wěn)定 的。在這樣的盜竊傳感器中，至少一個(gè)未燒結(jié)的或僅部分燒結(jié)的納米 顆粒層將被施加于基底，此層在燒結(jié)之后被設(shè)置用于電連接包含在盜 竊傳感器中的兩個(gè)導(dǎo)體。必要的燒結(jié)電壓或電場(chǎng)可以被以電流或電容 或感應(yīng)的方式從盜竊傳感器的外部引導(dǎo)至層上。為了產(chǎn)生受控制的燒 結(jié)，分開(kāi)的燒結(jié)電極可以被置于納米顆粒層的附近。作為備選，燒結(jié) 電壓可以被設(shè)置于自然在設(shè)備中的導(dǎo)體之間。歐盟正在要求可能被客戶(hù)使用的所有的RFID電路都能夠被鈍 化。超高頻范圍的RFID電路也可以被用于防盜。通過(guò)使用電燒結(jié)， 我們能夠在購(gòu)買(mǎi)之后用電場(chǎng)來(lái)使RFID電路的天線短路，從而使電路頁(yè)不可讀。如果天線適當(dāng)?shù)乇欢搪罚赡茉O(shè)置一種情況，在此情況下，超高頻RFID的讀取距離從若干米(如4-6米)降至幾厘米(如 0-10cm)。因此，在鈍化之后，客戶(hù)不會(huì)被懷疑為盜賊，第三方也 不能從他們所購(gòu)買(mǎi)的產(chǎn)品中獲得信息，但是他們可以通過(guò)近距離讀取 產(chǎn)品中遠(yuǎn)程識(shí)別裝置來(lái)獲得與產(chǎn)品的相關(guān)聯(lián)的服務(wù)。還可以這樣一種 方式進(jìn)行設(shè)置，即UHF天線被損壞，但天線形成，例如，13.56MHz 的天線，客戶(hù)可以使用適當(dāng)?shù)淖x取器，例如移動(dòng)電話，連接到此天線， 用于從電路中獲得數(shù)據(jù)。如今， 一些RFID電路包括了可以通過(guò)編程 使其變無(wú)效的性質(zhì)，但遺憾的是，這使客戶(hù)不能夠在產(chǎn)品中應(yīng)用RFID 電路。更一般地說(shuō)，本發(fā)明可被開(kāi)發(fā)用于改變天線、電路板及其它電子 設(shè)備(更一般地說(shuō)電子模塊)的工作頻率、靈敏性或其它性質(zhì)。 這樣的設(shè)備包含至少一個(gè)帶有納米顆粒的區(qū)域，當(dāng)其被燒結(jié)，其被設(shè) 置用于減小設(shè)備的兩導(dǎo)體區(qū)域之間的阻抗(一般是使其短路)。燒結(jié) 電壓可以被引導(dǎo)至此區(qū)域，例如，如上所述。電子模塊的性質(zhì)的改變不僅包括它們的鈍化及功能性的改變，還 包括它們的激活。因此，包含在模塊中的電路可能在初始狀態(tài)是完全 沒(méi)用的，但是可以借助于電燒結(jié)變?yōu)榫哂泄δ艿碾娐?。?shí)例應(yīng)用6.輥燒結(jié)此方法很適合于大規(guī)模生產(chǎn)。這樣的應(yīng)用的實(shí)例是一種實(shí)施方 式，在此實(shí)施方式中，燒結(jié)電壓通過(guò)將基底以片材或平片的形式帶至 電場(chǎng)的方式被連到顆粒材料層上。此電場(chǎng)可由，例如，圖案化的電極 器件組成，此圖案化的電極器件優(yōu)選地包括旋轉(zhuǎn)的輥，以及包括用于 將電壓局部地連接到顆粒材料層的器件。因此，電極器件的表面典型 地是圖案化的同電極區(qū)域及其反電極區(qū)域。之后，燒結(jié)由基本平行于 基底表面并位于所述電極之間的電場(chǎng)來(lái)制成。因此本方法允許利用一組單一的壓類(lèi)型的，如"輥-輥"或"輥-平 面"類(lèi)型的器件來(lái)制造燒結(jié)的圖案。示了輥燒結(jié)的一種實(shí)施方式。片材54借助于一組輥51和56被傳輸。在第一階段，顆粒材料52被施加于片材的表面。這之后，片材被引導(dǎo)至電極輥56，燒結(jié)電壓連接到其電極上。由電極幾何形狀所限定的導(dǎo)體圖案被復(fù)制在片材54上，產(chǎn)生了導(dǎo)體圖案片材58。基底的移動(dòng)速度選擇為使得電場(chǎng)中顆粒材料的延遲足夠長(zhǎng)以產(chǎn)生完全燒結(jié)。
輥燒結(jié)也可以借助于與基底表面成直角的場(chǎng)來(lái)實(shí)施，特別是如果基底的電阻不過(guò)分地限制在顆粒材料中形成的隧道效應(yīng)電流。在這種情況下，通常采用安裝在一個(gè)表面的電極器件和安裝在另 一個(gè)表面?zhèn)鹊姆措姌O器件。至少一個(gè)所述的電極器件包括導(dǎo)體圖案，用于燒結(jié)基底上相應(yīng)的導(dǎo)體圖案。如果基底本身是導(dǎo)電的，則此基底可被用作反電極。
電極器件還可以是輥隙(nips)，通過(guò)它基底必須能夠被傳輸。然而，電極器件不需要施加給基底任何大的壓力或溫度，如在已知的燒結(jié)應(yīng)用中那樣，但是，作為代替的，燒結(jié)優(yōu)選地是只借助于電極之間的電壓和顆粒材料中出現(xiàn)的隧道效應(yīng)電流來(lái)發(fā)生。本方法也適用于軟的、有孔的、易碎的基底。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)以上的描述能夠懂得，借助于平的或其它種類(lèi)的電極器件也能夠獲得相應(yīng)的結(jié)果。
實(shí)例應(yīng)用7.制造通路
根據(jù)本發(fā)明的方法也適合于制造電路板和部件工業(yè)中的通路。應(yīng)特別提到包括有表面安裝的電路板和嵌入的部件的單個(gè)層和多個(gè)層中的通路。典型地，是流體形式的顆粒材料中的通路孔(或凹部)，在此后，燒結(jié)電壓通常在通路的方向上被連接到材料上。
以上所述的應(yīng)用的實(shí)例說(shuō)明了本發(fā)明的廣泛的工業(yè)適用性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠懂得，所描述的方法也能夠應(yīng)用于這些實(shí)例之外的很多其它應(yīng)用中。所附的權(quán)利要求必須考慮到本發(fā)明的完整范圍和等同解釋來(lái)進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.燒結(jié)方法，在所述燒結(jié)方法中，包含導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的包封的納米顆粒的顆粒材料被燒結(jié)，用于提高它的導(dǎo)電性，其特征在于，所述燒結(jié)通過(guò)在所述顆粒材料上施加電壓來(lái)執(zhí)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法利用形成
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)是 借助于基本設(shè)置在所述顆粒材料的相對(duì)兩側(cè)的電壓電極來(lái)執(zhí)行的。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 電壓是借助于電壓源所產(chǎn)生的，所述電壓源的阻抗低于所述顆粒材料為導(dǎo)電的。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 電壓是借助于恒定電壓源被連接的。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述顆粒材料中僅中心部分被燒結(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 一旦所述燒結(jié)在所 述材料中進(jìn)行到預(yù)定的水平，則所述電壓被切斷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述電壓被 提供至電阻上，在此情況下，所述電阻的大小設(shè)置為， 一旦提供給所 述納米顆粒材料層的功率由于燒結(jié)到特定的水平而上升，則停止燒 結(jié)。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 燒結(jié)在-50-100。C的外部溫度下，典型地在0-50。C溫度下，優(yōu)選地在 室溫下4丸行。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述燒結(jié)在常壓下執(zhí)行。
11. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使 用金屬性的納米顆粒或半導(dǎo)體納米顆粒。
12. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使 用以有機(jī)材料包封的納米顆粒。
13. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使 用納米顆粒，所述納米顆粒的直徑平均為l-100nm，優(yōu)選地是小于 50nm,更優(yōu)選地是小于20nm。
14. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為 了啟動(dòng)所述燒結(jié)，僅僅使用了由所述電壓所導(dǎo)致的包含納米顆粒的所 述層中的溫度的上升。
15. 根據(jù)以上權(quán)利要求的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 基底上制造導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，使用了基底，所 述基底的表面至少部分地設(shè)有所述顆粒材料的層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述電壓被連到 與所述基底的所述表面基本地平行的所述顆粒材料層，這優(yōu)選地是借 助于設(shè)在所述基底的所述表面上的所述層的側(cè)向上、沿側(cè)向位于所述 層的相對(duì)一側(cè)的電極來(lái)執(zhí)行的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述電壓至少部 分地在垂直于所述基底的所述表面的方向上連^l妄到所述顆粒材料層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié) 在整個(gè)顆粒材料層被燒結(jié)之前被終止，并且所述顆粒材料層的未燒結(jié) 部分從所述基底的所述表面被移除。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15-19的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 使用顆粒材料層，在對(duì)應(yīng)于所述顆粒材料層的區(qū)域，所述顆粒材料層 的熱容量顯著地小于所述基底的熱容量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15-19的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 使用顆粒材料層，所述的顆粒材料層包括層，所述層由液體或類(lèi)似膏 體的懸浮物，例如包含金屬納米顆粒的墨，進(jìn)行千燥而得到。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15-20的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 使用基底，所述基底由這樣的材料組成，所述材料的化學(xué)性質(zhì)或物理 性質(zhì)在溫度大于100°C時(shí)永久地改變，所述材料優(yōu)選是紙、板或塑料。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15-21的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述方法包括一個(gè)階段，在所述階段中，包含納米顆粒的涂層纟皮施加 在所述基底的所述表面上，用于產(chǎn)生所述顆粒材料層。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15-21的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述燒結(jié)電壓通過(guò)使所述基底與電極器件實(shí)質(zhì)上接觸而被連接到所 述顆粒材料層上，所述電極器件包括用于將所述電壓局部地連到所述 顆粒材料層上的器件。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述電極器件包 括旋轉(zhuǎn)的輥。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1-24的任何一項(xiàng)所述的方法在印刷電子電路、 半導(dǎo)體部件或通路的制造，或用于電氣部件的觸點(diǎn)的制造中的用途。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1-24的任何一項(xiàng)所述的方法在改變電性質(zhì)，例 如包括至少 一個(gè)包含納米顆粒的區(qū)域的電子模塊的頻率響應(yīng)或靈敏 性中的用途，所述區(qū)域在被燒結(jié)時(shí)被設(shè)置成來(lái)減小所述電子模塊的兩 個(gè)導(dǎo)體區(qū)之間的電阻。
27. 電子產(chǎn)品，其包括基底、通過(guò)燒結(jié)設(shè)置在所述基底的表面上 的納米顆粒而形成的導(dǎo)體或半導(dǎo)體圖案，其特征在于，所述導(dǎo)體或半 導(dǎo)體圖案是借助于電壓被燒結(jié)的，所述電壓被引至包含包封的導(dǎo)體或 半導(dǎo)體納米顆粒的層上。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的電子產(chǎn)品，其特征在于，其另外還包 括電壓電極，所述電壓電極位于所述圖案的相對(duì)側(cè)，用于燒結(jié)所述圖 案。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的電子產(chǎn)品，其特征在于，所述 電子產(chǎn)品包括能夠從所述基底上移除的未燒結(jié)的顆粒材料層，其位于 由燒結(jié)而形成的導(dǎo)體或半導(dǎo)體圖案的直接環(huán)境中。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27-29的任何一項(xiàng)所述的電子產(chǎn)品，其特征在 于，所述電子產(chǎn)品是電路板、半導(dǎo)體部件、顯示矩陣、遠(yuǎn)程識(shí)別器、 盜竊傳感器或存儲(chǔ)器電路。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27-30的任何一項(xiàng)所述的電子產(chǎn)品，其特征在 于，所述電子產(chǎn)品是印刷電子產(chǎn)品。
32. 電子才莫塊，其包括至少一個(gè)電路，所述電路在其初始狀態(tài)中 具有特定的電性質(zhì)和特定的功能性，其特征在于，所述電路包括至少 一個(gè)包含納米顆粒的區(qū)域，電壓可以被引導(dǎo)至所述區(qū)域，用于至少部 分地?zé)Y(jié)所述區(qū)域，并且所述區(qū)域當(dāng)被燒結(jié)后被設(shè)置用于電連接包含 在所述電路中的至少兩個(gè)導(dǎo)體區(qū)域，以便改變所述電路的電性質(zhì)和功 能性。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的電子模塊，其特征在于，能產(chǎn)生所述 燒結(jié)的電壓可以從所述電子模塊的外部被引至所述導(dǎo)體區(qū)域之間。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32或33所述的電子模塊，其特征在于，所述 電子模塊是盜竊傳感器、遠(yuǎn)程識(shí)別器或存儲(chǔ)器電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于通過(guò)燒結(jié)制造結(jié)構(gòu)的一種燒結(jié)方法。此外，本發(fā)明涉及燒結(jié)的產(chǎn)品、電子模塊及新的用途。在該方法中，通過(guò)在顆粒材料上施加電壓，包含導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的包封的納米顆粒的顆粒材料被燒結(jié)，用于提高它的導(dǎo)電性。在該方法中，基底被典型地使用，它的一個(gè)表面至少部分地設(shè)有包含納米顆粒的層。此方法基于電壓源和納米顆粒之間的熱反饋。本發(fā)明允許通過(guò)在室溫和常壓下燒結(jié)而制造導(dǎo)電的和半導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)和片。
文檔編號(hào)B22F1/02GK101518164SQ200780034311
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者H·塞帕, M·艾倫 申請(qǐng)人:芬蘭技術(shù)研究中心