KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 7 Sayı: 1

Bakır Esaslı MOD Mürekkeplerin Atmosferik Koşullarda Hızlı Sinterlenmesi ile İletken Film Uygulamaları

Rapid Sintering of Copper-Based MOD Inks under Atmospheric Conditions for Conductive Film Applications

Aydan Zeynalova(SIVAS CUMHURIYET UNIVERSITY)0009-0004-0963-6176
Kürşad Oğuz Oskay(SİVAS CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ)0000-0003-4026-867X
Sayfa
79–90
Yayın Tarihi
2026-06-30
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bulgular, AMP ile komplekslenen Cuf’in daha düşük bozunma sıcaklığı, daha az organik artık ve daha yüksek saflıkta metalik Cu fazı sağladığını göstermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, bakır formattan türetilen MOD mürekkeplerinin ortam koşullarında sıcak hava tabancası kullanılarak sinterlenmesi incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kaplanan yüzeyler, 100–400 °C sıcaklık aralığında sıcak hava tabancası ile 2 dakika ısıl işleme tabi tutulmuştur.
💡
Sonuç & Katkı:Bulgular, AMP ile komplekslenen Cuf’in daha düşük bozunma sıcaklığı, daha az organik artık ve daha yüksek saflıkta metalik Cu fazı sağladığını göstermiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:: Bakır mürekkep · MOD · sıcak hava tabancası

Özet

Bu çalışmada, bakır formattan türetilen MOD mürekkeplerinin ortam koşullarında sıcak hava tabancası kullanılarak sinterlenmesi incelenmiştir. Çalışmanın amacı, düşük maliyetli ve kolay uygulanabilir bir yöntem ile iletken bakır filmlerin elde edilmesidir. Bu kapsamda, Cuf ile n-bütilamin ve AMP ile kompleksleştirilmiş, elde edilen koyu mavi çözeltiler cam ve fotoğraf kâğıdı üzerine damlatma yöntemiyle kaplanmıştır. Kaplanan yüzeyler, 100–400 °C sıcaklık aralığında sıcak hava tabancası ile 2 dakika ısıl işleme tabi tutulmuştur. Üretilen filmler XRD, FTIR, SEM, TGA/DTA ve elektriksel direnç ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Bulgular, AMP ile komplekslenen Cuf’in daha düşük bozunma sıcaklığı, daha az organik artık ve daha yüksek saflıkta metalik Cu fazı sağladığını göstermiştir. Ayrıca, AMP-tabanlı mürekkeplerden elde edilen filmlerin, özellikle fotoğraf kâğıdı üzerinde, cam yüzeylere kıyasla daha düşük elektriksel direnç (30 μΩ·cm) sergilediği belirlenmiştir. PVP katkısı ise film yapışmasını artırmış, ancak elektriksel iletkenlikte sınırlı bir azalmaya yol açmıştır. Sonuçlar, ortam havasında sıcak hava tabancasıyla yapılan sinterlemenin düşük maliyetli ve pratik bir yöntem olarak basılı elektronikler için uygulanabilir olduğunu ortaya koymaktadır.

Abstract

In this study, the sintering of copper formate derived MOD inks was investigated under ambient conditions using a hot air gun. The aim was to obtain conductive copper films through a low-cost and easily applicable method. For this purpose, Cuf was individually complexed with n-butylamine and AMP, producing dark-blue solutions that were deposited onto glass and photographic paper by drop-casting. The coated substrates were thermally treated at 100–400 °C for 2 minutes using a hot air gun. The resulting films were characterized by XRD, FTIR, SEM, TGA/DTA, and electrical resistivity measurements. The Cuf–AMP complex facilitated the deposition of metallic copper films under ambient conditions, exhibiting lower oxide formation and superior electrical conductivity relative to the butylamine complex. Furthermore, films derived from the AMP-based ink demonstrated significantly lower resistivity, reaching values as low as 30 μΩ·cm. The addition of PVP enhanced film adhesion but slightly reduced electrical conductivity. These findings confirm that hot-air gun sintering under ambient atmosphere is a cost-effective and practical approach for producing conductive copper films for printed electronics applications.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Zeynalova, A., Oskay, K. O. (2026). Bakır Esaslı MOD Mürekkeplerin Atmosferik Koşullarda Hızlı Sinterlenmesi ile İletken Film Uygulamaları. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 7 Sayı: 1, 79–90. https://doi.org/10.53501/rteufemud.1795543

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (24)

  1. Araki, T., Sugahara, T., Jiu, J., Nagao, S., Nogi, M., Koga, H., Uchida, H., Shinozaki, K., & Suganuma, K. (2013). Cu Salt Ink Formulation for Printed Electronics using Photonic Sintering. Langmuir, 29(35), 11192–11197. https://doi.org/10.1021/LA402026R
  2. Choi, Y. H., & Hong, S. H. (2015). Effect of the Amine Concentration on Phase Evolution and Densification in Printed Films Using Cu(II) Complex Ink. Langmuir, 31(29), 8101–8110. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5b01207
  3. Douglas, S. P., Mrig, S., & Knapp, C. E. (2021). MODs vs. NPs: Vying for the Future of Printed Electronics. In Chemistry - A European Journal (Vol. 27, Issue 31, pp. 8062–8081). John Wiley and Sons Inc. https://doi.org/10.1002/chem.202004860
  4. Farraj, Y., Grouchko, M., & Magdassi, S. (2015). Self-reduction of a copper complex MOD ink for inkjet printing conductive patterns on plastics. Chemical Communications, 51(9), 1587–1590. https://doi.org/10.1039/c4cc08749f Galwey, A. K., Jamieson, D., Brown, M. E., Galwey, A. K., Jamieson, D. M., & Brown, M. E. (n.d.). Thermal Decomposition of Three Crystalline Modifications of Anhydrous Copper(ll) Formate. https://pubs.acs.org/sharingguidelines
  5. Huang, K. M., Tsukamoto, H., Yong, Y., Chiu, H. L., Nguyen, M. T., Yonezawa, T., & Liao, Y. C. (2017). Stabilization of the thermal decomposition process of self-reducible copper ion ink for direct printed conductive patterns. RSC Advances, 7(40), 25095–25100. https://doi.org/10.1039/c7ra01005b
  6. Kawaguchi, Y., Hotta, Y., & Kawasaki, H. (2017). Cu-based composite inks of a self-reductive Cu complex with Cu flakes for the production of conductive Cu films on cellulose paper. Materials Chemistry and Physics, 197, 87–93. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.05.017
  7. Kim, S. J., Lee, J., Choi, Y. H., Yeon, D. H., & Byun, Y. (2012). Effect of copper concentration in printable copper inks on film fabrication. Thin Solid Films, 520(7), 2731–2734. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.11.056
  8. Kohouz, K. H., Sartorl, G., & Savage, D. W. (1983). Colloid Interface Scl. 197Sa. In Physical Chemistry: Enriching Topics from Colloid and Sur-face Science (Vol. 22, Issue 9). Wiley.
  9. Lee, J., Lee, B., Jeong, S., Kim, Y., & Lee, M. (2014). Microstructure and electrical property of laser-sintered Cu complex ink. Applied Surface Science, 307, 42–45. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.03.127
  10. Lepaumier, H., Picq, D., & Carrette, P. L. (2009). New amines for CO2 Capture. II. oxidative degradation mechanisms. Industrial and Engineering Chemistry Research, 48(20), 9068–9075. https://doi.org/10.1021/ie9004749
  11. Qin, Y., Ouyang, X., Lv, Y., Liu, W., Liu, Q., & Wang, S. (2023). A Review of Carbon-Based Conductive Inks and Their Printing Technologies for Integrated Circuits. Coatings 2023, Vol. 13, Page 1769, 13(10), 1769. https://doi.org/10.3390/COATINGS13101769
  12. Rivadeneyra, A., Loghin, F. C., Falco, A., Rivadeneyra, A., Loghin, F. C., & Falco, A. (2018). Technological Integration in Printed Electronics. Flexible Electronics. https://doi.org/10.5772/intechopen.76520 Shin, D. H., Woo, S., Yem, H., Cha, M., Cho, S., Kang, M., Jeong, S., Kim, Y., Kang, K., & Piao, Y. (2014). A self-reducible and alcohol-soluble copper-based metal-organic decomposition ink for printed electronics. ACS Applied Materials and Interfaces, 6(5), 3312–3319. https://doi.org/10.1021/am4036306
  13. Tomotoshi, D., & Kawasaki, H. (2020). Surface and interface designs in copper-based conductive inks for printed/flexible electronics. Nanomaterials, 10(9), 1–53. https://doi.org/10.3390/nano10091689
  14. Walker, S. B., & Lewis, J. A. (2012). Reactive silver inks for patterning high-conductivity features at mild temperatures. Journal of the American Chemical Society, 134(3), 1419–1421. https://doi.org/10.1021/ja209267c
  15. Wiklund, J., Karakoç, A., Palko, T., Yigitler, H., Ruttik, K., Jäntti, R., & Paltakari, J. (2021). A Review on Printed Electronics: Fabrication Methods, Inks, Substrates, Applications and Environmental Impacts. Journal of Manufacturing and Materials Processing 2021, Vol. 5, Page 89, 5(3), 89. https://doi.org/10.3390/JMMP5030089
  16. Xu, W., Dai, X., Zhang, T., & Wang, T. (2018). Dual effects of water on the performance of copper complex conductive inks for printed electronics. Chemical Engineering Science, 190, 40–47. https://doi.org/10.1016/j.ces.2018.06.012
  17. Xu, W., & Wang, T. (2017). Synergetic Effect of Blended Alkylamines for Copper Complex Ink To Form Conductive Copper Films. Langmuir: The ACS Journal of Surfaces and Colloids, 33(1), 82–90. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b03668
  18. Yabuki, A., Arriffin, N., & Yanase, M. (2011). Low-temperature synthesis of copper conductive film by thermal decomposition of copper–amine complexes. Thin Solid Films, 519(19), 6530–6533.https://doi.org/10.1016/J.TSF.2011.04.112
  19. Yabuki, A., Kawahara, S., Kang, S., & Fathona, I. W. (2020). Low-temperature synthesis of copper conductivity film from a copper formate amine complex with a low boiling point. Materials Science and Engineering: B, 262(May 2019), 114743. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2020.114743
  20. A., Tachibana, Y., & Fathona, I. W. (2014). Synthesis of copper conductive film by low-temperature thermal decomposition of copper-aminediol complexes under an air atmosphere. Materials Chemistry and Physics, 148(1–2), 299–304. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.07.047
  21. Yabuki, A., & Tanaka, S. (2012). Electrically conductive copper film prepared at low temperature by thermal decomposition of copper amine complexes with various amines. Materials Research Bulletin, 47(12), 4107–4111.https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2012.08.052
  22. Yang, W., Guo, Z., Zhao, X., Zhang, X., & List-Kratochvil, E. J. W. (2024). Insight into the Types of Alkanolamines on the Properties of Copper(II) Formate-Based Conductive Ink. Langmuir, 40(13), 7095–7105. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c00221
  23. Zikulnig, J., Chang, S., Bito, J., Rauter, L., Roshanghias, A., Carrara, S., & Kosel, J. (2023). Printed Electronics Technologies for Additive Manufacturing of Hybrid Electronic Sensor Systems. Advanced Sensor Research, 2(7). https://doi.org/10.1002/adsr.202200073
  24. Xu, W., & Wang, T. (2017). Synergetic Effect of Blended Alkylamines for Copper Complex Ink To Form Conductive Copper Films. Langmuir: The ACS Journal of Surfaces and Colloids, 33(1), 82–90. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b03668