full2012.pdf - page 366

2
šœÎµ
เทคโนโลยีการพิ มพ์เป็ นทางเลือกใหม่ ที่น่ าสนใจ สําหรั บการประดิ ษฐ์อุปกรณ์ อิ เล็กทรอนิ กส์ที่มีความยืดหยุ่ น
และมีราคาถู ก ในปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีการพิมพ์ได้ถูกประยุกต์ใช้ในการผลิ ตอุปกรณ์อิ เล็กทรอนิกส์ ที่มีราคาไม่ แพง เช่น
เทคโนโลยีอาร์ เอฟไอดี (RFID), หลอดไฟแอลอีดี (OLEDs), แบตเตอรี่ และเซ็นเซอร์ เป็ นต้น ซึ่ งเทคนิ คการพิมพ์แบบ
อิงค์เจ็ท (Goo 2010 ; Jolke 2006) เป็ นหนึ่งในเทคนิ คที่มีการใช้กันอย่ างแพร่หลาย
หมึ กนําไฟฟ้ าที่ นิยมใช้ในงานพิ มพ์แบบอิ งค์เจ็ทมากที่ สุด คือ หมึกเงิ นนําไฟฟ้ า เนื่องจากมี ค่ าการนําไฟฟ้ าที่ สูง
และเมื่อเกิดออกไซด์แล้วยังคงสามารถนําไฟฟ้ าได้ แต่หมึกเงินนําไฟฟ้ าจะมีราคาแพง หมึกนําไฟฟ้ าจากโลหะทองแดง
จึงเป็นทางเลื อกหนึ่ งที่น่าสนใจ เพราะมี ราคาถูกกว่าและมีค่ าการนําไฟฟ้ าที่ดีกว่ า แต่ทองแดงเกิ ดออกไซด์ได้ง่ายและส่ งผล
ให้ฟิ ล์มที่พิ มพ์ได้สูญเสี ยการนําไฟฟ้ าหรื อนําไฟฟ้ าได้ไม่ ดี ดังนั้ นจะต้องเพิ่มกระบวนการพิ มพ์ที่ซับซ้ อนรวมทั้ งการอบ
(Jang 2010 ; Kim 2009) ที่อุ ณหภู มิสูง ทําให้สร้างความเสี ยหายแก่ แผ่นฟิ ล์มที่มารองรั บ ดังนั้ นเทคนิ คการรวมกันของ
การพิมพ์แบบอิงค์เจ็ ทในการเตรี ยมชั้นสื่ อนําไฟฟ้ าหรื อชั้นพื ้นผิวรองรับการเกาะของโลหะในกระบวนการอิ เล็กโตรเพลทติ ้ง
ของทองแดง (Gan 2007 ; Hanna 2004 ; Lu 2010) ที่ด้านบนของเส้นเงินนําไฟฟ้ า ข้อดีของการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ท คื อ มีกระ
บานการที่ไม่ยุ่งยาก สามารถออกแบบเส้นลายที่ต้องการพิมพ์ได้ หลากหลาย และใช้เวลาน้อย แต่ในการพิมพ์หมึ กทองแดง
นําไฟฟ้ านั้ น หลังการพิมพ์ จะต้องมีกระบวนการอบที่อุ ณหภูมิสูง ซึ่ งจะสร้ างความเสี ยหายแก่พื้นผิวรองรั บได้ ส่วนข้อดี
ของการทําเพลทติ้ง คื อ เส้นนําไฟฟ้ าที่ได้ไม่ ต้องผ่านกระบวนการอบที่ อุ ณหภูมิสูง และให้ค่าการนําไฟฟ้ าที่ดี แต่จะต้องใช้
กระบวนการที่ยุ่งยาก และปัญหาการเตรี ยมผิวชิ้ นงาน หากนําทั้ งสองวิธี มาร่วมกันจะทําให้ได้เส้ นนําไฟฟ้ าที่นําไฟฟ้ าได้ดี
ขึ้น และใช้ เวลาน้อย ในงานวิจัยนี้ ศึกษาผลของความเข้ มข้นของอนุภาคเงิ นในหมึกนําไฟฟ้ า รวมทั้งผลของความต่ าง
ศักย์ไฟฟ้ าและเวลาในการทําเพลทติ้ ง เครื่ องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์ คื อ เครื่องวัดค่าความต้านทานไฟฟ้ าแบบโพรบ
สองเข็ม(two-point probe) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่ องกราด (SEM) เครื่ องวิเคราะห์การเลี้ ยวเบนรังสี เอกซ์ (XRD)
และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) เพื่อศึกษาสภาพความต้านทานไฟฟ้ า ลักษณะโครงสร้างพื้นผิวและโครงสร้างผลึ ก
ของเส้นนําไฟฟ้ า
ª·›¸„µ¦ª·‹´¥
„¦³ªœ„µ¦¡·¤¡r °·Š‡rÁ‹Èš
หมึ กเงินนํ าไฟฟ้ า ถูกนํ าไปพิ มพ์ลงบนพื้ นผิวของโพลี เอทิลี นเทอพาทาเลท(PET) ที่ มีขนาดพื้ นที่ผิวเท่ ากับ
4u6 ตารางเซนติเมตร โดยใช้เครื่ องพิมพ์เอปสัน สไตลัส โฟโต้ ที60 ( Epson Stylus Photo T60) ที่มีระบบการพิมพ์ แบบ
เพียโซอิเล็กทริก(piezo electronic) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของหยดหมึกเท่ากับ 30 ไมโครเมตร โดยหมึ กเงินที่ นํามาใช้จะ
มีปริ มาณของอนุ ภาคเงินที่ความเข้มข้นต่างกัน คื อ 15% 25% และ 35% โดยทําการพิ มพ์ที่อุ ณหภูมิห้ อง หลังการพิมพ์
จะต้องนําตัวอย่างที่พิ มพ์เสร็จแล้วไปอบที่ อุณหภู มิ 150 องศาเซลเซียส เป็ นเวลา 30 นาทีภายใต้ สภาวะความดันบรรยากาศ
จากนั้นจะได้ตัวอย่างเส้นเงินนําไฟฟ้ าที่พร้อมนําไปใช้ ในกระบวนการอิเล็กโตรเพลทติ้งต่อไปดังภาพที่ 1
366
การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิ ทยาลัยทักษิณ ครั้งที่ 22 ประจำปี 2555