Разработка принтера для создания микроэлектронных устройств с использованием 2D/3D печати и функциональных наночернил к нему. Разработка функциональных наночернил и адаптация их к разрабатываемому принтеру. Разработка реактивов для создания функциональных наночернил. Разработка промышленного дизайна принтера для создания микроэлектронных устройств с использованием 2D/3D печати

Цель работы - создание функциональных токопроводящих чернил на основе наночастиц проводящих металлов для использования в работе с принтером с возможностью производить продукты в рамках концепции печатной электроники. Исследована общая методика получения серебросодержащих чернил как с использованием химических соединений, имеющих серебро в виде компонента, так и на основе наночастиц серебра в виде самостоятельного порошка. Исследована возможность нанесения приготовленных наночернил с помощью технологии пьезоструйной печати, реализованной силами специалистов ООО "Дубрава" в габаритах разработанного принтера. Изучены свойства наночастиц токопроводящих металлов, и подтверждены свойства, определяющие серебро как наиболее оптимальный материал, частицы которого должны быть использованы в качестве основы для производства токопроводящие чернил. Определен диапазон размеров частиц серебра, являющихся основой для производства наночернил. Изучены международный опыт и тенденции за последние годы и перспектива на ближайшее десятилетие в отношении серебросодержащих материалов как основного сырья для производства токопроводящие наночернил. Исследован характер воздействия токопроводящих чернил на работу печатающей головки в общем и в частности - на пропускающую способность дюз. Достигнуто понимание химических процессов, проходящих в ходе приготовления наночернил, получено представление об их соответствии нормам, позволяющим широко применять данную технологию. В ходе экспериментов было исследовано большое количество снимков полученных наночернил при использовании мощных микроскопов, что позволило получить достоверное представление о структуре каждого образца и сделать на основании этого ряд выводов, во многом определивших ход исследований в отношении изготовления функционального материала. Определен оптимальный удельный вес наночастиц серебра в массе результирующего вещества, что является определяющим параметром не только в отношении функциональных качеств продукта, но и ключевым знанием с точки зрения расхода драгоценного металла в ходе производства и определения маркетинговой политики в целом на сегодняшний день и в перспективе. Определено максимальное количество нежелательной примеси в виде нестандартного размера частиц серебра или посторонних элементов, которое могут содержать токопроводящие чернила, и с учетом этих данных сформировано предварительное представление о возможных допусках. Исследован аспект, относящийся к процессу запекания нанесенных на подложку чернил, как того требует технология производства. Полученные результаты позволили определить состав функциональных наночернил, способный адекватным образом реагировать на технологию запекания, используемую в габаритах параллельно разрабатываемого принтера. Исследован и определен характер взаимодействия функциональных наночернил с определенным перечнем подложки, отличающихся по своему составу и степени твердости. Таким образом, работы, проведенные в рамках данного исследования, позволили получить функциональные наночернила, готовые быть использованными в работе с принтером, характеризуемым некоторыми следующими качествами: разрешение печати (640 x 960 dpi); толщина запечатанного материала до 100 мм; наличие уникальной технологии цифровой печати токопроводящими чернилами на изолированных подложках; способность наносить токопроводящие чернила; возможность печати на диэлектрических подложках; высокотехнологичная система очистки печатающих головок; наличие системы термостабилизации чернил. Изготовленные посредством применения разрабатываемого устройства образцы отвечают ожиданиям разработчиков и также являются предметом дальнейшего совершенствования.