金屬的挑戰與限制 如何高度整合可拉伸電子裝置？
編譯／高晟鈞
近年來，人們對穿戴式電子產品和柔性設備的需求不斷增加，因為它們能夠將科技無縫整合到日常生活中。為了適應人體或非常規表面的複雜幾何形狀和變形，這些應用很多時候需要電子裝置具備延展性。
3D可拉伸電子產品
「可拉伸電子產品」一詞用於描述一類可以輕鬆模製以適應人體或其他非傳統結構形狀的電子設備。其應用包含了從醫療保健、機器人、到各類可穿戴裝置等領域。儘管具備多種好處，但目前，高度整合的3D可拉伸電子裝置，仍受到材料、機械的整合等多項因素阻礙。機械疲勞、和不同環境因素下的穩定性等等都是其需要克服的障礙。
金屬化的挑戰
金屬化是沉積金屬層得以在產品中提供電子連接與作用的重要過程。儘管物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）等傳統技術已被證明在剛性基材上是成功的；但由於一些因素，其中包含了像是機械疲勞、金屬化層與基板間的附著力不夠牢固以及電子設備的過熱現象等等。它們無法充分發揮可拉伸材料的潛力。
共晶鎵銦（EGaIn）導體的潛力
共晶鎵銦（EGaIn）具有液態金屬的特性，使其在變形時也可以保持良好的導電性。然而，該材料的高表面張力阻礙了實現亞微米分辨率圖案的可能性。
在該研究中，研究團隊使用具有高電化學穩定性的非水乙腈基電解質進行EGaIn的電沉積，克服了表面張力的阻礙。圖案化的複雜性從液態金屬轉移到種子層（使用傳統的奈米加工技術）。電沉積材料在重複100次應變伸長後，依然可以產生穩定的低電阻線。
最後透過沉積在奈米列印圖案化的金種子層，實現了在彈性體積版上的創紀錄高密度整合結果。這項實驗結果有望為高密度的可拉伸電路鋪平道路，並實現垂直的3D整合。
資料來源:PowerElectronicsnews
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