211service.com
Lētu mikroshēmu drukāšana
Pēc gadiem slepenā režīmā uzņēmums, kas dibināts, lai komercializētu tehnoloģiju, kas sākotnēji tika izstrādāta MIT Media Lab, ir paziņojusi par jaunu procesu tranzistoru drukāšanai atmiņas un loģikas mikroshēmām, kā arī analogajām ierīcēm radio. Tā kā tehnoloģija izmanto komerciālas drukas iekārtas, piemēram, tintes printerus, tas varētu būt lēts un vienkāršs veids, kā izgatavot augstas veiktspējas mikroshēmas.
Drukas procesori: Iespiesti tranzistori, piemēram, šis, varētu ienest mikroshēmas ikdienas priekšmetiem. Dažādām tranzistora daļām tiek izmantotas dažādas tintes, kas ietver elektriskos kontaktus, avotu un noteci (augšējā un apakšējā), kā arī vadības vārstus.
Pirmie produkti, ko ražojis uzņēmums Sunnyvale, CA Kovio , visticamāk, būs vienreizējās lietošanas viedkartes sabiedriskajam transportam, kas varētu būt pieejamas nākamā gada beigās. Galu galā šī tehnoloģija varētu palīdzēt nodrošināt dažādas lietojumprogrammas, tostarp sienas izmēra displejus.
Kovio ir viens no vairākiem uzņēmumiem, kas izstrādā īpaši lētas alternatīvas parastajām mikroshēmām, aizstājot parastās fotolitogrāfijas metodes ar drukas metodēm. Šādi procesi ražo lielākus tranzistorus nekā parastās mikroshēmu izgatavošanas metodes — drukātā mikroshēmā var būt tūkstoš tranzistoru, nevis simtiem miljonu — un, visticamāk, tā nekonkurēs ar mikroshēmām, ko izmanto skaitļošanā vai plaša patēriņa elektronikā. Taču, tā kā drukātās elektronikas izgatavošana ir lēta, tā var novest pie mikroshēmu izmantošanas daudzos izplatītos objektos, kā arī lielos displejos, kas aptver, piemēram, visu sienu.
Kovio atšķir no vairuma drukāto elektronikas uzņēmumu ar to, ka tajā tiek izmantoti neorganiski pusvadītāji, piemēram, silīcijs, nevis organiski materiāli, piemēram, vadoši polimēri. Lai gan tie maksā nedaudz vairāk, neorganiskajiem tranzistoriem ir 100 līdz 1000 reižu labāka veiktspēja nekā organiskajiem tranzistoriem. Viveks Subramanians , kurš Kalifornijas Universitātē Bērklijā strādā pie drukātās organiskās elektronikas un ir Kovio tehniskais padomnieks. Organiskie materiāli ir lētāki, un ar tiem var strādāt vienkāršāk, taču neorganiskie materiāli un Kovio izstrādātās apstrādes metodes ļauj, piemēram, ražot radioierīces, kas pārslēdzas ar pietiekami lielu ātrumu, lai atbilstu pašreizējiem RFID standartiem.
Amirs Maškori Kovio izpilddirektors saka, ka uzņēmums var izdrukāt atmiņu un energoefektīvas CMOS loģiskās ierīces, kā arī analogās shēmas radioaparātiem, lai izveidotu RFID tagus, kas maksā mazāk nekā niķelis. Lai to izdarītu, viņi ir izstrādājuši dažādas tintes, tostarp nanokristāliskos metālus elektrodiem un savienojumiem starp ierīcēm, leģētus silīcija pusvadītājus un izolācijas materiālus. Kovio procesā tiek izmantoti vairāku veidu komerciālie printeri, tostarp tintes modeļi. Drukāšanai seko sacietēšanas process. Kovio lēš, ka tās sistēmai nepieciešami tikai 5 procenti materiālu un ceturtā daļa elektroenerģijas, kas tiek izmantota tradicionālajos mikroshēmu ražošanas procesos, un iekārtas maksā par trešdaļu dārgāk.
Piecu gadu laikā dažu lietojumprogrammu izmaksas varētu samazināties līdz tikai santīmam, saka Mashkoori — pietiekami lēti, lai veikali varētu aizstāt svītrkodus ar RFID tagiem. Šādi tagi varētu ievērojami atvieglot krājumu izsekošanu. Galu galā patērētāji, iespējams, varēs nolasīt etiķetes, izmantojot mobilos tālruņus, lai pārliecinātos, ka produkts atbilst viņu uztura ierobežojumiem, vai saglabātu preču cenu uzskaiti savā grozā. Par precēm varēja samaksāt, ejot garām lasītājam un pieņemot maksu.
Lielāka neorganisko ierīču veiktspēja varētu izrādīties noderīga arī organiskiem LED displejiem, saka Džons Rodžers, Urbana-Champaign Ilinoisas Universitātes materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors. Drukāšanas metodes ir efektīvas, lai sadalītu tranzistorus lielos apgabalos, tāpēc tie ir piemēroti lielu displeju izgatavošanai. Patiešām, Rodžerss ierosina, ka drukātā elektronika galu galā var izrādīties vispiemērotākā lielas platības lietojumiem.
Kovio process sākotnēji bija balstīts uz pētījumiem, ko veica Džozefs Jēkabsons , MIT Media Lab profesors. (Skatiet Drukāt savu nākamo datoru.) Viņa mērķis daļēji bija izstrādāt drukāšanas procesu, kurā izmantota zema temperatūra, kas ir saderīga ar plastmasas pamatnēm, kas varētu būt noderīga dažu veidu elastīgu displeju ražošanā. Šim nolūkam viņš izstrādāja tintes, kas izgatavotas no pusvadītāju nanodaļiņām, kas kūst zemākā temperatūrā nekā pusvadītāju materiālu lielapjoma forma. Viņš 2001. gadā līdzdibināja uzņēmumu Kovio, un uzņēmums gandrīz nekavējoties pārgāja slepenā režīmā, izstrādājot tehnoloģiju komerciāliem lietojumiem. Taču gadu gaitā, pēc potenciālo klientu aicinājuma, uzņēmums lielāku vērtību piešķīra ierīces veiktspējai, nevis apstrādei zemā temperatūrā. Jaunajās metodēs pēc drukāšanas tiek izmantota materiālu apstrāde augstākā temperatūrā - tās joprojām var strādāt ar elastīgu substrātu, saka Subramanian, taču tai ir jābūt metāla folijai, nevis plastmasai.
Kompromiss daļēji radās tāpēc, ka bija jāizveido RFID tagi, kas darbojas saskaņā ar pašreizējiem radiofrekvenču standartiem. Sākumā uzņēmums varēja drukāt tikai radioaparātus, kas darbojās kilohercu diapazonā, saka Valters Bono , Sandjego vecākais viceprezidents Kubiskā korporācija , kas piegādā viedkaršu sistēmas galvenajām tranzīta sistēmām. Bet RFID standarti prasīja megahercu diapazona ierīces, viņš saka. Pārslēgšanās uz augstāku temperatūru un augstākas veiktspējas ierīcēm ļāva sasniegt nepieciešamās frekvences.
Pāreja palīdzēja pārliecināt Cubic parakstīt attīstības un piegādes līgumu ar Kovio. (Kovio arī paziņoja par šādu vienošanos ar Toppan veidlapas Japānā.) Tehnoloģija varētu būt ideāli piemērota magnētisko joslu karšu aizstāšanai ar ātrākām un uzticamākām viedkartēm, saka Bonneau, kuras pašlaik tiek izmantotas vienreizējās lietošanas ierobežotas lietošanas caurlaidēs. Pašreizējās bezkontakta viedkartes, kuras bieži izmanto lielajās tranzīta sistēmās, var maksāt pat USD 5 gabalā. Taču Kovio tehnoloģija drīzumā varētu radīt nemagnētiskas viedkartes, kas maksā niķeli.