Digital inkjet printing (IJP) can greatly reduce the manufacturing cost and waste of flexible large-area electronics by adding micro-fine patterns onto plastic foils. Advanced system design using IJP has been limited by the lack of an electronic design automation (EDA) approach. An EDA approach based on a vector-based layout drawing requires parameterized IJP design rules. This study proposes a layout-to-bitmap (L2B) conversion procedure and line-based design rules that leverage the existing circuit layout EDA tools for advanced IJP designs. The L2B conversion is accomplished by optimizing the parameters of the horizontal and vertical lines by varying the drop spacings and platen temperatures. Next, the line-based layouts are converted to bitmap files which are used as IJP input data for printing multiple metal layers. This study systematically investigated the development of an IJP process employing Ag nanoparticles. The physical characteristics of the proposed process were evaluated based on theories concerning inkjet-printed bead formation. The design rules for fabricating printed thin-film transistor (TFT) circuits were documented. Documentation is the first step in creating an IJP process design kit for advanced electronics design. Using the optimized L2B conversion procedure and the design rules, a 10 × 10 array of printed organic TFTs was fabricated to demonstrate the reliability of the developed process. Additionally, the fabricated printed organic TFTs indicated that the proposed process could be extended to large-scale system designs.

中文翻译：

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喷墨印刷大规模集成电路的版图到位图转换和设计规则

数字喷墨打印 (IJP) 通过在塑料箔上添加微细图案，可以大大降低柔性大面积电子产品的制造成本和浪费。由于缺乏电子设计自动化 (EDA) 方法，使用 IJP 的高级系统设计受到限制。基于矢量布局图的 EDA 方法需要参数化 IJP 设计规则。本研究提出了一种布局到位图 (L2B) 转换程序和基于线的设计规则，利用现有的电路布局 EDA 工具进行高级 IJP 设计。L2B 转换是通过改变液滴间距和压板温度来优化水平线和垂直线的参数来实现的。接下来，基于行的布局被转换为位图文件，这些文件用作 IJP 输入数据以打印多个金属层。本研究系统地研究了采用银纳米粒子的 IJP 工艺的发展。根据有关喷墨印刷珠形成的理论，对所提出的工艺的物理特性进行了评估。记录了制造印刷薄膜晶体管 (TFT) 电路的设计规则。文档是为高级电子设计创建 IJP 工艺设计套件的第一步。使用优化的 L2B 转换程序和设计规则，制造了 10 × 10 印刷有机 TFT 阵列，以证明所开发工艺的可靠性。此外，制造的印刷有机 TFT 表明所提出的工艺可以扩展到大规模系统设计。根据有关喷墨印刷珠形成的理论，对所提出的工艺的物理特性进行了评估。记录了制造印刷薄膜晶体管 (TFT) 电路的设计规则。文档是为高级电子设计创建 IJP 工艺设计套件的第一步。使用优化的 L2B 转换程序和设计规则，制造了 10 × 10 印刷有机 TFT 阵列，以证明所开发工艺的可靠性。此外，制造的印刷有机 TFT 表明所提出的工艺可以扩展到大规模系统设计。根据有关喷墨印刷珠形成的理论，对所提出的工艺的物理特性进行了评估。记录了制造印刷薄膜晶体管 (TFT) 电路的设计规则。文档是为高级电子设计创建 IJP 工艺设计套件的第一步。使用优化的 L2B 转换程序和设计规则，制造了 10 × 10 印刷有机 TFT 阵列，以证明所开发工艺的可靠性。此外，制造的印刷有机 TFT 表明所提出的工艺可以扩展到大规模系统设计。文档是为高级电子设计创建 IJP 工艺设计套件的第一步。使用优化的 L2B 转换程序和设计规则，制造了 10 × 10 印刷有机 TFT 阵列，以证明所开发工艺的可靠性。此外，制造的印刷有机 TFT 表明所提出的工艺可以扩展到大规模系统设计。文档是为高级电子设计创建 IJP 工艺设计套件的第一步。使用优化的 L2B 转换程序和设计规则，制造了 10 × 10 印刷有机 TFT 阵列，以证明所开发工艺的可靠性。此外，制造的印刷有机 TFT 表明所提出的工艺可以扩展到大规模系统设计。