Feinlinien Siebdruck von Niedertemperaturpasten
Die Anforderungen im Hinblick auf die Realisierung immer feinerer Strukturen und Leiterbahnen steigen weiter an. Dabei werden nicht nur große Herausforderungen an den Applikationsprozess und die Siebtechnologie, sondern auch an die Entwicklung der eingesetzten Pasten gestellt.
Im Rahmen dieser Entwicklung spielen viele Faktoren, wie zum Beispiel die finale Linienbreite, der Abstand zwischen den Strukturen, der Gesamtschichtaufbau oder das Substrat, eine entscheidende Rolle. Daraus folgt, dass es kein universell einsetzbares Produkt gibt, sondern hier bereits bei der Entwicklung der Pasten gezielt auf die spezifischen Anforderungen eingegangen werden muss.
Wie unterschiedlich diese Anforderungen sein können, soll in den folgenden Beispielen verdeutlicht werden.
1.Solartechnologie: Single-Layer Fine Line Printing
Der Bereich Solar wird in unserer Zukunft eine wachsende Rolle spielen. Die Entwicklung geht stetig voran und bringt damit neue Herausforderungen an die eingesetzten Materialien und die Herstellungsprozesse mit sich.
Eine aktuell im Fokus der Entwicklung stehende Technologie ist die sogenannte Tandem-Solarzelle. Hierbei werden zwei Solarzellen miteinander kombiniert, um einen breiteren Teil des Sonnenlichtsprektrums zu nutzen und letztendlich die Effizienz zu erhöhen. Dabei kommen Perowskit-Materialien zum Einsatz, welche sowohl feuchtigkeits- als auch temperaturempfindlich sind.
Das wiederum hat zur Folge, dass nicht mehr die standardmäßig verwendeten Hochtemperatur-Herstellungsprozesse genutzt werden können.
Herausforderungen aus Sicht der Pastenentwicklung liegen hier insbesondere im Druck sehr feiner Finger-Strukturen mit möglichst großem Aspekt-Verhältnis und einer glatten Topographie. Diese müssen bei Temperaturen < 150°C in kürzester Zeit verarbeitbar sein und mit den aktuell eingesetzen Produkten bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit konkurrieren.
2.Sicherheitskonzepte: Multilayer Fine Line Printing
Komplett anders, wenn auch nicht weniger komplex, können die Herausforderungen bei mehrschichtigen Aufbauten sein. Hierbei wird versucht, auf einer kleinen Fläche viele feine Leiterbahnen mit möglichst geringem Abstand nebeneinander zu applizieren, um dann im zweiten Schritt weitere Schichten aufzubauen.
Besondere Herausforderungen werden in diesem Fall nicht nur an die Entwicklung des elektrisch leitfähigen Materials gestellt, sondern auch an die dazwischenliegende isolierende Schicht. Diese hat die Aufgabe, die gedruckten Leiterbahnen vollständig zu überdecken und eine, wünschenswerterweise mit dem Substrat vergleichbare, Grundlage für den Druck weiterer Leiterbahnen zu bieten. Faktoren wie Oberflächenenergie und Glätte spielen hierbei eine wichtige Rolle, damit ein präziser Druck der Leiterbahn ohne Verlaufen ermöglicht werden kann.
Fokus der ELANTAS Entwicklung liegt darauf, ein für die Anwendung passendes Set aus elektrisch leitfähigen und isolierenden Produkten anzubieten.
Fazit: Feinliniendruck ist ein sehr breiter Begriff, der entsprechend der Anwendung unterschiedliche Anforderungen an die eingesetzen Materialien stellen kann. Dementsprechend wichtig ist es aus Sicht der Pastenentwicklung die Anforderungen an die Endanwendung frühzeitig zu verstehen, um auf die Bedürfnisse eingehen zu können und die passenden Materialien auszuwählen.
Eine weitere Herausforderung stellt die präzise Fertigung von gedruckten Funktionalitäten in skalierbaren Prozessen da. Die Witte Technology ist ein Vorreiter auf dem Gebiet der mehrschichtigen Leiterbahn Herstellung unter Serienbedingungen. Bei der Witte Technology GmbH sind Experten bereit, Ihre Anfragen rund um die gedruckte Elektronik zu beantworten und ihre Serienfertigung gemeinsam mit ELANTAS Europe zu gestalten.
Gerne beantworten wir auch direkt Ihre Fragen und begleiten Sie bei der technischen Umsetzung Ihrer Projekte mit entsprechenden Produkten, senden Sie uns hierzu einfach eine Email an: AdvancedPrinting@altana.com
Weiterführende Informationen zu den genannten Produkten finden Sie unter den unten stehenden Links. Dort und in unseren technischen Datenblättern finden Sie auch entsprechende Empfehlungen zu weiteren isolierenden und leitfähigen Siebdruckpasten.