НИИИТ
Научно-исследовательский институт инновационных технологий
Печатная электроника
Лаборатория печатной электроники
Генератор идей
Если у Вас есть идеи по
применению печатной электроники,
напишите нам об этом
Отправить

Основания

Печатная электроника рассматривает в качестве оснований многие материалы, что позволяет обеспечить одно из ключевых её преимуществ – гибкость. Так, в качестве оснований могут быть использованы различные полимеры и «классические» материалы – стеклотекстолит, керамика и т.д.

В качестве гибких оснований в печатной электронике наиболее широко применяются такие полиэфиры, как полиэтилентерефталат (PET) и полиэтиленнафталат (PEN); также могут использоваться полиимид (PI), полипропилен (PP), полилактид (PLA), циклоолефиновый сополимер (COC), бумага и другие материалы.

Подробнее

Так же в качестве оснований могут применяться любые твердые основания, такие как стеклотекстолит, стекло, керамика, пластик и др. Основное требование к применяемым материалам – величина шероховатости. Если после двойного нанесения токопроводящих серебряных чернил (Silverjet Anapro) суммарная толщина отвержденного рисунка не превышает 0,5 мкм, то поверхность с высоким уровнем шероховатости просто не даст качественно сформировать рисунок за счет собственного рельефа. Возможности использования различных гибких оснований для изготовления изделий приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Применение различных оснований в изделиях органической и печатной электроники (Источник: OE-A)

 

Стекло

Металл

Бумага

PET

PEN

PC

PI

PES

PEEK

Ткань

Освещение (OLED)

++

+

(+)

+

+

(+)

х

х

х

(+)

Гибкие дисплеи

+

(+)

(+)

++

+

х

х

х

х

х

Гибкие

батарейки

+

+

(+)

+

+

х

+

+

х

х

Пассивные компоненты

-

-

(+)

++

(+)

(+)

х

(0)

х

Активные компоненты и логика

-

-

(+)

++

(+)

(+)

-

х

(0)

х

Печатная память

-

-

х

++

+

(+)

х

х

х

х

«Умные» объекты

-

-

++

++

+

х

х

х

х

+

Датчики

-

-

(+)

++

(+)

(+)

-

х

(0)

(+)

«Умный» текстиль

-

-

х

+

(+)

(+)

-

х

х

++

++

стандарт

+

подходит

0

альтернатива, широко не используется

-

не подходит

х

неизвестно

( )

только для выбранного применения

Возможно нанесение на комбинированные основания. Так, японские разработчики используют струйную печать токопроводящими чернилами для формирования токопроводящих соединений между контактными площадками керамического корпуса и установленного в него кристалла. В данном примере нанесение производится на три типа твердых оснований:

  • металл контактных площадок корпуса;
  • керамику самого корпуса;
  • саму микросхему – кристаллический кремний.

Для гарантированного качества нанесения на любые виды оснований требуется контролировать их уровень шероховатости и использовать очистку непосредственно перед запуском в печать, с целью минимизации влияния загрязнений и активации поверхности.

Каждый тип материалов обладает индивидуальным набором характеристик, в качестве растворителей в чернилах могут использоваться различные органические и неорганические вещества. Пример сравнения стойкости PEN и PET к различным видам растворителей приведен в таблице 2.

Таблица 2 – Химическая стойкость PET и PEN

Группы

Q65

PET

PC

PES

Кетоны

Ацетон

хорошее

хорошее

приемлемое

плохое

Метлиэтилкетон

хорошее

хорошее

приемлемое

-

Спирты

Метанол

хорошее

хорошее

хорошее

-

Этанол

хорошее

хорошее

хорошее

хорошее

Изопропанол

хорошее

хорошее

хорошее

-

Бутанол

хорошее

хорошее

хорошее

-

Эфиры

Этилен уксусной кислоты

хорошее

хорошее

хорошее

хорошее

Углеводороды

Формалин

хорошее

хорошее

плохое

-

Тетрахлорэтан

хорошее

хорошее

-

хорошее

Кислоты

10% HCl

хорошее

хорошее

-

хорошее

10% HNO3

хорошее

хорошее

-

хорошее

10% H2SO4

хорошее

хорошее

-

хорошее

Уксусная кислота

хорошее

хорошее

-

-

Щёлочи

10% NaOH

хорошее

плохое

-

хорошее