Печатная электроника

11 июня 2014
Печатная электроника

Рынок гибкой, печатной и органической электроники стремительно растет: оцененный в настоящее время в 1 млрд. долл., он, по прогнозам, должен вырасти на 45 млн. к 2016 году. Компания Sakurai имеет почти пятидесятилетний опыт в производстве цилиндровых трафаретных машин для этого вида печати.

Что такое печатная электроника

Печатная электроника – область электроники, занимающаяся созданием электронных схем с помощью печатного оборудования, которое позволяет наносить на поверхность плоской подложки специальные краски (токопроводящие, полупроводниковые, резистивные и т.д.) и, таким образом, формировать на ней активные и пассивные элементы, а также межэлементные соединения в соответствии с электрической схемой.

При печати обычно используется оборудование для трафаретной печати, флексографии, ротогравюрной и офсетной печати, а также струйные принтеры. Могут использоваться любые материалы, в том числе органические полупроводники, неорганические полупроводники, металлические проводники, наночастицы, углеродные нанотрубки и др.

bez-imeni-3

Цилиндровая трафаретная печать в производстве печатной электроники

Для изготовления электроники в промышленных масштабах часто используется трафаретная печать, благодаря ее возможности формировать толстый слой из пастообразных материалов на запечатываемой поверхности. Этот метод может создавать проводящие линии из неорганических материалов (например, для печатных плат и антенн), а также изоляционные и пассивирующие слои, если толщина слоя является более важным параметром, чем высокое разрешение. Этот универсальный и сравнительно простой метод используется в основном для проводящих и диэлектрических слоев, а также для органических полупроводников, и даже для органических полевых транзисторов (OFET).

Японская компания Sakurai Graphic Systems Corporation предложила революционный подход к производству печатных плат и электронных устройств, который основывается на способе цилиндровой трафаретной печати. При таком способе печати гибкий материал придавливается к изогнутой поверхности цилиндра, ракелем через трафарет сверху. При вращении цилиндра материал продвигается вперед, и в то же время трафарет движется в горизонтальном направлении.

bez-imeni-1

Преимущества цилиндрового метода печати

При цилиндровом методе печать осуществляется одновременно с подачей материала, следующие порции материала транспортируются к цилиндру, и подготовительная работа, такая как установка позиций, может выполняться одновременно с печатью. Таким образом, сокращается потеря времени при подаче материала. Кроме того, во время печати материал прижимается к печатному цилиндру, так что паста наносится на изогнутый материал. Поскольку система отделения трафарета механически удаляет материал с трафарета под постоянным, фиксированным углом непосредственно после переноса, возможно добиться однородности качества печати от ее начала и до самого конца.

Одновременно можно увеличить скорость движения ракеля. Такое сочетание позволит оператору добиться оптимальных условий печати.

Таким образом, печатные машины цилиндрового типа отвечают требованиям продуктивности на больших площадях, что требуется для производства печатной электроники.

bez-imeni-2

При обычных методах трафаретной печати устанавливается зазор между ракелем и поверхностью материала, что вызывает растягивание трафарета во время печати. А системы цилиндрового типа позволяют реализовать контакт запечатываемого материала с трафаретом в виде линии – без деформации трафарета в вертикальном направлении.

В последнее время печатная электроника с большим успехом применяется в целом ряде областей: от компонентов, материалов и оборудования до исследований, которые потенциально открывают новые возможности. А дальнейшее развитие печатной электроники создаст совершенно новый рынок больших, гибких и недорогих электронных продуктов.

Изобретения Sakurai в области трафаретной печати

• Функция малого зазора: специальный фиксатор плотно удерживает край материала и прижимает его к цилиндру.

• Эластичный трафарет с низкой степенью деформации: цилиндр и рама трафарета приводятся в движение независимыми сервомоторами, что обеспечивает коррекцию растягивания печати.

• Выравнивающая камера: специальная миниатюрная камера считывает метки на материале непосредственно после захвата материала фиксатором цилиндра, быстро и точно выравнивая положение и угол материала, позволяет осуществлять высокоточную печать поверх другого изображения.

• Камера для выравнивания трафарета: две CCD-камеры считывают метки приводки, позволяя оператору легко и быстро установить положение трафаретной сетки в машине.

Основные применения печатной электроники:

bez-imeni-4

RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) – способ автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFIDметках.

Уже известные приложения RFID (бесконтактные карты в системах контроля и управления доступом, системах дальней идентификации и в платежных системах) получают дополнительную популярность с развитием интернет-услуг.

bez-imeni-5

OLED, органический светодиод (англ. Organic LightEmitting Diode) – полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, эффективно излучающих свет при пропускании через них электрического тока.

Основное применение технология OLED находит при создании устройств отображения информации (дисплеев). Органические дисплеи встраиваются в телефоны, цифровые фотоаппараты, автомобильные бортовые компьютеры, коммерческие OLED-телевизоры, выпускаются небольшие OLED-дисплеи для цифровых индикаторов, лицевых панелей автомагнитол, карманных цифровых аудиопроигрывателей и т. д.

bez-imeni-6 Тонкопленочные солнечные элементы с использованием фотовольтаики (Photovoltaic (PV) Cells) – метод выработки электрической энергии путем использования фоточувствительных элементов для преобразования солнечной энергии в электричество.
bez-imeni-7 Органические полевые транзисторы (OFET) – полевой транзистор с использованием органического полупроводника в своем канале.
bez-imeni-8 Тачкод – невидимая бирка данных, печатаемая офсетным или трафаретным способом практически на любой поверхности, включая бумагу, картон или фольгу. Эта бирка устанавливает связь между онлайн- и офлайнкоммуникациями.
bez-imeni-9 Устройства электронного слежения за товарами (EAS) – вынужденная необходимость для розничной торговли, помогающая сократить число краж.

Контакт: Денис Левин, (044) 483 0544, prepress@machouse.ua

 
Поделиться ссылкой