Milyen szerepet játszanak a fűtött lapok a vezetőképes tinták megkötésében rugalmas üvegfelületeken?

A rugalmas, tekercselő képernyők és vékony{0}}film-érzékelők új generációja új hordozóra épül: az üveg vékonyabb, mint az emberi haj, elég rugalmas ahhoz, hogy meghajlítsa, mégis teljesen tiszta. A fűzfa üveg elektronikus áramköre ezüst- vagy réz nanorészecskékből készült egyedi vezető tintával van nyomtatva. A tintát szinterezni kell-meghatározott, mérsékelt hőmérsékleten-, hogy a fémrészecskék szilárd, vezetőképes nyomokká olvaszthatók legyenek anélkül, hogy megolvadna, megvetemedne vagy megrepedne a finom, ultravékony üveg. Ez az érzékeny hőkezelés fűtött lemezen történik. Ez a jövő elektronikájának lágy, forró színpada.

Vezetőképes tinták szinterelése rugalmas üvegen
A fűtött tányér használata
A nyomtatott rugalmas üveglapot egy lapos főzőlapra helyezik. A lemez általában nagyon alacsony hőtágulási együtthatójú anyagból (pl. Invar vagy üvegkerámia, például Zerodur) készül, és tökéletesen egyenletes hőmérsékleti mezőt hoz létre, gyakran 150 és 250 fok között. Ez az enyhe, egyenletes hő szinterezi a tintát anélkül, hogy hősokk vagy az üveg torzulna. A nyomólap felületének simának és részecskementesnek kell lennie. A nyomólap felületét általában tapadásmentes PTFE-réteggel vonják be, hogy megakadályozzák a nyomtatott minta tapadását a lemezhez, és lehetővé tegyék a kikeményedett hordozó könnyű eltávolítását. Az eredmény egy rugalmas, átlátszó és teljesen működőképes elektronikus áramkör egy hordozón, amely törés nélkül százezerszer meghajlítható.

A termikus egyenletesség és stabilitás alapvető szerepe
A nyomólap egy hibátlanul lapos, termikusan enyhe, ultra{0}}tiszta ágy, amely a papírnál vékonyabb üveglapra süti az áramköri elrendezést. A fűtött, vezetőképes tintahajlékony üveg gyártási módszere kivételes hőmérsékleti konzisztenciát igényel a teljes lemezfelületen, jellemzően ±2 fokon belül. A helyi forró pont torzíthatja az üveget, vagy túlzsugorítaná a tinta. Hideg helyen a tinta szinterezett és nem vezetőképes marad. Az üveglap alacsony -hőtágulási-szerkezete biztosítja, hogy a síkosság ne változzon a hőmérséklet emelkedésével, szorosan érintkezve az üveggel és a nyomólap felületével. A lemez egy aktívan csillapított keretre van felszerelve, hogy minimalizálja a vibrációt és a mechanikai ütéseket, mivel a szinterezés közbeni mozgás elkenheti a vékony vezető vonalakat.

Megjegyzés az eljáráshoz: Inert gáz atmoszféra réz nanorészecskékhez
Abban az esetben, ha a vezetőképes tinta réz nanorészecskék alapú (olcsóbb és vezetőbb, mint az ezüst), akkor inert gáz atmoszférára (nitrogén vagy argon) van szükség a szinterező kamrában. Magas hőmérsékleten a réz gyorsan oxidálódik, és a nanorészecskék felületén nem -vezető réz-oxid bevonatot hoz létre. Ez az oxidáció akadályozza a részecskék megfelelő összeolvadását, és jelentősen megnöveli az elektromos ellenállást. Ennek elkerülése érdekében a fűtött lemezt egy kamra veszi körül, amelyet nagy tisztaságú (oxigéntartalmú) nitrogénnel öblítenek.<50 ppm) before and throughout the sintering cycle. This same inactive environment also shields the pliable glass substrate from the stress generated by moisture. For silver-based inks a nitrogen atmosphere is optional but is commonly used anyway to maintain a clean, contamination-free environment.

Műszaki pontosság: precíz hőmérséklet-szabályozás és rezgésszigetelés
Szinterezési hőmérséklet tartomány
A szinterezési hőmérséklet kulcsfontosságú, és nagyon szűk, általában ±2 fokos ablakon belül kell szabályozni. Az ezüst nanorészecskés tinták a legjobban 150 és 200 fok közötti optimális hőmérsékleten szinterezhetők, míg a réztintákhoz valamivel magasabb, 200-250 fokos hőmérsékletre van szükség, hogy figyelembe vegyék a réz tűzállóbb természetét, miközben továbbra is a polimer bevonatrétegek üvegesedési hőmérséklete alatt maradnak. A fűtött lemezt számos beágyazott hőelem (általában egy 100 cm2 felületre) és egy PID-szabályozóval látják el az elektromos fűtőelemek (pl. patronos melegítők vagy maratott fóliamelegítők) szabályozására a lap hátoldalán.

Mechanikai szigetelés és vibráció
The platen should be constructed to minimise any vibration or mechanical shock. Even micro-scale vibrations (amplitude >0,5 µm) a szinterezési folyamat során a folyékony tinta egyenetlen áramlását idézheti elő a megszilárdulás előtt, ami törött nyomokat vagy csökkent vonalélélességet eredményezhet. Ezért a lemezszerelvényt pneumatikus leválasztókkal vagy aktív piezoelektromos csillapítókkal elválasztják az épületrezgésektől. A teljes fűtőfokozat egy nehéz gránit alapra van felszerelve, hogy csillapítsa az alacsony frekvenciájú zavarokat.

Következtetés: A rugalmas elektronika jövőjének meghajtása
A fűtött lemez egy enyhe, precíziós termikus eszköz, amely szintereli az elektronikus áramköröket az áttörő rugalmas üvegfelületekre, lehetővé téve a hajlítható, törhetetlen kijelzők és érzékelők következő generációját. A nyomólap pontosan egyenletes, alacsony hőmérsékletű hőt biztosít gondosan ellenőrzött, vibráció--mentes és (ahol szükséges) inert atmoszférában, hogy a nanorészecskékből készült nyomtatott tintákat megbízható, nagy vezetőképességű fémnyomokká alakítsa anélkül, hogy az ultravékony üveget tönkretenné. A rugalmas elektronika jövőjét egy hibátlanul lapos, meleg tányér - finoman, precízen és egyetlen törés vagy vetemedés nélkül süti üvegen.