Die gedruckte Elektronik eröffnet ein breites Spektrum an technischen und gestalterischen Anwendungsmöglichkeiten für viele Branchen. Ein schönes Beispiel aus der Praxis sind gedruckte Heizungen. Diese können sowohl auf Standardfolie als auch als selbstklebendes Haftetikett gedruckt werden. Neben den oftmals genannten RFID oder NFC Antennen kann die gedruckte Elektronik eben sehr viel mehr. Sei es für das Lenkrad, den Sitz oder für Sensoren im Bereich autonomes Fahren – gedruckte Heizungen werden bereits heute in vielen Anwendungen im Automobilbereich eingesetzt und bieten dort viele Vorteile.
Aufheizphase einer gedruckten Heizung (Wärmedifferenzen von Rot ca. 40°C und gelb 38°C bis hin zu blau 36°C ).
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Gerade im Auto ist eine sichere Funktion der Sensoren auch bei Schnee und Eis notwendig. Hierfür werden Heizungen direkt an den Sensor angebracht oder mit integriert. Die Heizungen können auf flexible Substrate, wie beispielsweise auf Polycarbonat, PET oder PI Folien gedruckt werden. Die finale Temperatur entscheidet über die einzusetzende Folie. Bei den genannten Anwendungen sind die gedruckten Heizungen in der Regel nicht sichtbar, die Wärme wird beispielsweise indirekt abgegeben. Für diese Applikationen eignen sich klassische Silber-, Kupfer- oder Graphitpasten. Es gibt aber auch transparente Heizungen, die z.B. auf Glas gedruckt werden können, und so Spiegel, Windschutz- und Heckscheiben beheizen. In allen Fällen ist eine Kontaktierung mit einer Stromquelle notwendig. Zudem ist die Stromlast und Leistung der Spannungsquelle entsprechend des Designs, der Größe und der gewünschten Temperatur anzupassen. Der Drucker an der Siebdruckmaschine muss aus diesem Grund auch die richtige Schichtstärke der gedruckten leitfähigen Farbe stets kontrollieren und stabil halten. Eine Veränderung der Schichtstärke hätte eine Überhitzung oder Fehlfunktion zur Folge. Anders als im grafischen Druck ist bei der gedruckten Elektronik nicht auf den Farbton zu achten, sondern eben auf eine stabile gleichmäßige Schichtstärke und Leitfähigkeit.
Es gibt bereits etliche Unternehmen, die sich auf Konzeption und Gestaltung von solchen Heizungen spezialisiert haben. Die Verdruckbarkeit solcher funktionalen Siebdruckpasten sind optimiert und anwenderfreundlich entwickelt. Lange Siebzeiten bei gleichzeitiger schneller Trocknung sind gegeben.
Neben Pasten auf Basis von Silber und Graphit mit festen Widerständen spielen im Bereich der gedruckten Heizungen Pasten, bei denen sich der Widerstand einstellen lässt, eine wichtige Rolle. So kann mit diesen Pasten der benötigte Widerstand für die Heizungsstruktur genau bestimmt werden.
Für solche Anforderungen hat ELANTAS Europe z.B. die Silberfarbe Bectron® CP 6662 im Portfolio, bei der sich der Widerstand mit der Graphitpaste Bectron® GP 9580 sehr gut einstellen lässt. Im Ausgang hat Bectron CP 6662® einen Schichtwiderstand von 9 mOhm/sq/mil, mit der Zugabe von z.B. 25% Bectron GP 9580® lässt sich der Widerstand auf 31 mOhm/sq/mil oder z.B. mit 50% Bectron® GP 9580 auf 225 mOhm/sq/mil einstellen. Nach der Zugabe von Bectron® GP 9580 zu Bectron® CP 6662 ist eine gute Durchmischung mit einem Flügelrührer erforderlich, da es sonst beim Drucken zu unterschiedlichen Druckergebnissen führen kann.
Für Widerstände im Ohm-Bereich haben wir die Graphitpaste Bectron® GP 9555 im Portfolio, welche einen Widerstand von 40 Ohm/sq/mil hat. Diese kann mit der Einstellpaste Bectron® AP 2555 ebenfalls auf einen genauen Widerstand eingestellt werden. Mit der Zugabe von z.B. 15% Bectron® AP 2555 lässt sich der Widerstand auf 92 Ohm/sq/mil oder z.B. mit 40% Bectron® AP 2555 auf 910 Ohm/sq/mil einstellen. Nach der Zugabe von Bectron® AP 2555 zu Bectron® GP 9555 ist ebenfalls eine gute Durchmischung mit einem Flügelrührer erforderlich, da es sonst beim Drucken zu unterschiedlichen Druckergebnissen führen kann.
ELANTAS Europe ist ein führender Hersteller von flüssigen Isolierstoffen für den Elektromaschinenbau und die Elektronikindustrie. Der Produktbereich Gedruckte Elektronik bietet ein umfangreiches Sortiment an funktionalen Siebdruckfarben für Anwendungen wie beispielsweise Folientastaturen, funktionale Oberflächen, Inmold Elektronik, hybride Elektronik, Sensoren, RFID Antennen und elektrolumizente Farben.
Weiterführende Informationen zu den genannten Produkten finden Sie unter dem unten stehenden Link. Dort und in unseren technischen Datenblättern finden Sie auch entsprechende Empfehlungen zu weiteren isolierenden und leitfähigen Siebdruckpasten: https://www.elantas.de/europe/products/printed-electronics/products.html.
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.