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創新的紅外系統助力印刷電子行業的干燥燒結工藝提速2000倍
閱讀：233 發布時間：2016-7-11
用于顯示器或太陽能電池的連續電子印刷技術依賴銀墨的表面快干和良好的導電性。賀利氏特種光源研發的紅外模塊可在不到一秒內完成這一過程（大約0.32秒），比傳統干燥技術的速度快大約2000倍。賀利氏研發并在卷軸式系統里安裝了用戶定制模塊。測試顯示，紅外輻射器的干燥性能遠超傳統的電熱板或熱風系統。這些實驗的結果由德國開姆尼茨工業大學數字印刷和制圖技術研究所與弗勞恩霍夫電子納米系統研究所頒布。
噴墨印刷時，金屬納米顆粒在有彈性的聚合性材料表面堆積，接著進行干燥和燒結。就實驗室規模而言，這個過程經常由電熱板或蒸汽來實現。然而對于大型生產，必須使用卷軸式技術，這意味著干燥和燒結的速度必須加快。新的技術正在被研發，例如：微波、激光、強脈沖光(IPL)、紅外加熱等。zui適宜的技術必須能夠非常迅速且地進行干燥燒結，同時不損害聚合物底層，通常其對于溫度的敏感性非常強。
賀利氏研發了適用于卷軸式印刷系統的特制紅外模塊，該技術已被測試應用于經過噴墨印刷的聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）的銀質表層的干燥燒結。測試顯示，印刷堆積的后處理使得純銀的導電率上升了15%。與干燥燒結的傳統方法——熱面板或蒸汽加熱相比，紅外加熱僅僅在0.32秒內使導電性增加了兩倍。相反，如果使用熱面板，干燥燒結的過程需要花費10分鐘左右。
使用電子顯微鏡成像分析，經過燒結的銀顆粒的微觀結構與IR參數有關，包括輻射器燈管溫度、輻照的持續時間和功率、輻射器和底層反射器之間的距離。在優化這些參量之后，50千瓦/平方米的條件下銀將被干燥，150千瓦/平方米的條件下銀將被燒結。每次都可使用相同的短波輻射器，僅需要做控制調節。連續箔上的印刷電子產品可在高至1米/秒的帶速，輻照時間少于0.32秒后，同時被干燥和燒結。