JP6121609B2 - 電気回路および薄膜熱構造に関するカーボンナノチューブ・シート材料をエッチングする方法 - Google Patents
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Description
実施形態において、方法は、電気回路および薄膜熱構造に関しカーボンナノチューブ(CNT)シート材料をエッチングすることを提供する。方法は、導電性CNT材料のシート上にマスクを形成するステップと、CNT材料のマスクされていない部分を電気化学的に除去するステップと、を包含する。
実施形態において、マスクは、電気化学的にCNTから除去される。
実施形態において、マスクは導電性である。
実施形態において、溶液は、濃縮水酸化ナトリウムである。
本開示の一つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および下記の説明において、説明される。本開示の他の特徴、目的および利点は、説明および図面から、並びに、特許請求の範囲から明らかである。
(A) 例えば、ニューハンプシャー州(03054)ダニエル・ウェブスター・ハイウェー・メリマック57のNanocomp Technologyから入手されたCNTの自立シートであり、例えば、0.5〜2ミルのレンジの厚みを有することを特徴とする、導電性CNTのシートを提供するステップと、
(B) 例えば、約0.1ミル乃至約1.0ミルの厚みを有している銅のフラッシュのような伝導体でCNTシートを電気メッキするステップと、
(C) 所望の電気回路、または、下に横たわるCNTに形成された熱導体パターンの上の銅が残ったマスクされた部分の選択された表面部分をマスキングするために銅に第1のマスクを添付するステップと(例えば、プリント回路基板の製作において、用いられているように、マスキング材料は粘着テープまたはフォトイメージング可能なレジスト材料である)、
(D) 電気伝導マスクを形成するため、H2SO4で銅のマスクされていない部分を第1のマスクを用いてエッチングするステップと(下に横たわるCNTに残っている銅のマスクは、パターニングされた銅のマスクに取り付く)、
(E) パターニングされた銅のマスクおよびCNT構造から第1のマスクを剥ぎ取るステップと、
(F) 約400乃至500℃の温度で溶融硝酸ナトリウムを有している容器を提供する(あるいは、約125乃至170℃で25乃至65%の水に水酸化ナトリウムの濃縮溶液を有する容器を提供する)ステップと、
(G) ステップ(E)から結果として生じる構造を溶融硝酸ナトリウム、または、ステップ(F)で提供される別の実施形態における水酸化ナトリウム溶液に浸漬するステップと、
(H) 溶融硝酸ナトリウム溶液または水酸化ナトリウム溶液と容器内の構造と一緒に、CNTシートに一方の電位と、銅のマスクのエッチングされた部分により露出されたCNTの部分を約10秒乃至1分間、エッチングするように溶液中の他の電位とにDC10ボルトを印加するステップと、
(I) 容器から構造を取り出し、取り外された構造を冷却し、H2Oに残っている水酸化ナトリウムまたは硝酸ナトリウムを凝固させるステップと、
(J) 前記取り出され、冷却され、凝固された構造を、約10パーセントのH2SO4である溶液と一緒に、H2SO4およびH20の溶液を有する容器に配置するステップと、
(K) CNTに印加された電圧の正の電位で溶液とCNTとの間に、約0.5〜5ボルトのDC電圧を印加するステップ(これは、銅のマスクを除去し、自立してパターニングされたCNT材料のシートを残す電気化学的プロセスである)と、
(L) 例えば液晶ポリマーのような適切な誘電体、または、FR―4またはG―10ガラス強化エポキシ積層体のような回路基板誘電体に、パターニングされ自立したCNTを粘着結合するステップと、
を方法は包含する。
ことを特徴とする。
Claims (5)
- 電気回路および薄膜熱構造用のカーボンナノチューブ(CNT)シート材料をエッチングする方法であって、
導電性CNT材料のシート上にマスクを形成するステップと、
前記CNT材料のマスクがされていない部分を電気化学的に除去するステップと、
を有し、
前記部分を電気化学的に除去するステップは、前記マスクされたCNT材料を溶液中に配置し、前記溶液と前記CNT材料との間に電圧を印加するステップを有し、
前記溶液は、溶融硝酸ナトリウムであることを特徴とする方法。 - 除去されたCNT材料を基板に結合するステップを有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記マスクは、前記CNT材料から除去されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記マスクは導電性であり、電気化学的に除去されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の方法。
- カーボンナノチューブ材料をパターニングする方法であって、
カーボンナノチューブ材料のマスクされていない部分を電気化学的に除去するステップを有し、
前記マスクされていない部分を電気化学的に除去するステップは、マスクされたカーボンナノチューブ材料を溶液中に配置し、前記溶液と前記マスクされたカーボンナノチューブ材料との間に電圧を印加するステップを有し、
前記溶液は、溶融硝酸ナトリウムであることを特徴とする方法。
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