Микросферы из чистого золота помогли решить ключевую проблему современной электроники

Ученые из Института физики твердого тела Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук разработали методику быстрого изготовления анизотропной проводящей адгезивной пленки (ACF) на основе массива золотых микросфер. Подробности раскрыты в научной статье на страницах Nature Communications.

По мере микроминиатюризации электронных устройств становится все сложнее добиваться высококачественных соединений, которые были бы одновременно надежны и защищены от коротких замыканий. В 2014 году в Японии разработали ACF из массива полимерных частиц с металлическим покрытием, но этот подход не оправдал себя — оказалось, что под давлением связь между металлом и полимером может треснуть, что влияет на производительность.

Китайские ученые придумали делать массивы микросфер из чистого золота путем самосборки под лазерным облучением. Благодаря высокой скорости — весь процесс занимает менее минуты — удается добиться равномерного роста шариков и их четкого размера, определяемого начальными шаблонными микроотверстиями, что обеспечивает совместимость с литографическими методами производства электроники.

Технология в известной мере универсальна и может использоваться для создания различных микросфер из сплавов золота и других металлов. Обработка микросфер лазером надежно сплавляет их, давая в результате стабильные и прочные материалы.

По сравнению с коммерческими позолоченными микросферами микросферы из чистого золота гораздо более гибкие и устойчивые к электрическим проблемам под давлением. Массивы ACF из золотых микросфер найдут применение в чипах μLED — светодиодных элементах размером до 100 микрон, это — будущее дисплейных технологий.

Ученые надеются, что их разработка станет прорывом в микроэлектронике и устройствах отображения информации.