Серебряные чернила УФ-отверждения – отличное решение для улучшения эффективности процесса печати электроники

— 27 Aug 21

Печатные токопроводящие дорожки, изготовленные из печатных красок на полимерной основе с наполнителем из серебра, легкие и гибкие, их можно наносить путем печати. В результате такие полимерные пасты можно наносить на различные подложки, как жесткие, так и гибкие. Здесь производители обычно выбирают процесс трафаретной печати, так как нанося толстые слои они могут обеспечить хорошую проводимость и механическую устойчивость. Трафаретная печать также является надежным процессом, который можно легко использовать для экономичного производства средних партий от нескольких десятков до сотен тысяч единиц.

Разработанные компанией Elantas серебряные УФ-чернила основаны именно на этом экономическом расчете процесса. Обычным серебряным пастам для печати требуется несколько минут для высыхания / отверждения при 120 °C или более. При планировании это обычно избыточный шаг, который замедляет действительно быстрый и экономичный процесс трафаретной печати и является причиной высоких затрат на электроэнергию. Печатная краска с УФ-отверждением «высыхает» в течение нескольких секунд при воздействии подходящего УФ-излучения, что значительно повышает достижимую скорость печати, тем самым снижая издержки.

Это стало возможным благодаря принципу действия такой печатной краски. В отличие от чернил на основе растворителей, в которых полимер растворен и просто физически высыхает за счет испарения, что требует времени и энергии, печатная краска с УФ-отверждением состоит из смеси реактивных полимеров, растворенных в так называемых “реактивных разбавителях”. К этой смеси добавляются фотоинициаторы, которые могут вызвать реакцию путем стимуляции УФ-излучением. Это означает, что ни один растворитель не должен испаряться, но вся смесь вступает в реакцию и затвердевает.

Как уже упоминалось выше, одним из существенных преимуществ является более высокая скорость отверждения. Это преимущество является практически незаменимым, особенно для скорости печати в процессах с рулона на рулон на крупных промышленных предприятиях.

Конечно, чрезвычайно низкое содержание растворителя также является очевидным преимуществом в отношении все более возрастающего значения экологических выбросов. Во многих отраслях промышленности, системы на основе растворителей отодвигаются все дальше и дальше на задний план из-за загрязнения окружающей среды и соответствующей правовой базы. Краски для печати с УФ-отверждением представляют собой контрастный и более современный подход как с экологической, так и с экономической точки зрения.

С обычными печатными красками на основе растворителя срок службы трафарета ограничен временем испарения растворителя. Здесь становятся особенно уязвимы низкие скорости печати, так как печатная краска образует очень тонкие пленки в ячейках трафарета, позволяя растворителю легко улетучиваться. По прошествии определенного периода времени это приводит к существенным колебаниям в результатах печати на печатном изображении, при этом сетки иногда полностью натягиваются, а края становятся размытыми. В частности, когда речь идет об электропроводности, это, естественно, также вызывает колебания проводимости, что соответственно затрудняет проектирование схем.

У печатных красок с УФ-отверждением такой проблемы нет. Используемые реактивные компоненты практически не испаряются, что обеспечивает длительный срок службы трафарета и и высокую воспроизводимость печати. Однако важно обеспечить очень хорошую защиту от ультрафиолетового света, который в противном случае вызвал бы негативную реакцию на экране. Небольшие дозы УФ-излучения, например, через оконное стекло или даже от обычных потолочных светильников здесь уже могут сыграть роль и привести к таким эффектам, как испарение растворителя. Здесь тоже кажется, что чернила «засыхают», в результате чего происходит их загустение в результате инициированной реакции. Кстати, эту проблему легко решить, установив на потолочные лампы соответствующие фильтры, которые отфильтровывают УФ-излучение. В сильно наполненных системах, таких как УФ-отверждаемые серебряные чернила Bectron® CP6671, эта проблема обычно гораздо более ярко выражена, чем, например, с УФ-изоляторами. Это связано с используемыми фотоинициаторами, которые обычно поглощают в более широком диапазоне длин волн вплоть до синего света. Это необходимо, потому что более длинные волны (с красным смещением) проходят дальше через материал, поэтому необходимы для отверждения более глубоких слоев. Этот эффект аналогичен тому, когда палец становится красным, в то время как сквозь него светит белая лампа.