Komplexität der Trocknung und Aushärtung in der gedruckten Elektronik
Geschwindigkeit spielt in der gedruckten Elektronik eine entscheidende Rolle. Die Auswahl der verwendeten Materialien wird dementsprechend häufig durch die Trocknungs- bzw. Härtungseigenschaften bestimmt. Alternative Methoden zur konventionellen Ofentrocknung rücken dabei immer mehr in den Fokus.
Der Trocknungs- bzw. Aushärtungsgrad der funktionalen Pasten hat einen Einfluss auf die resultierenden Anwendungseigenschaften. Die Definition für eine ausreichende Trocknung bzw. Aushärtung kann entsprechend der notwendigen Anforderungen unterschiedlich ausfallen. Hierzu steht eine Vielzahl an Prüfmethoden zur Verfügung.
Um die richtige Definition inkl. Prüfmethode zu finden, ist es wichtig zu verstehen, dass Unterschiede auf Basis der Chemie der Produkte existieren. Diese nehmen unmittelbar Einfluss auf die Trocknung bzw. Aushärtung. Im Bereich der gedruckten Elektronik wird hauptsächlich zwischen physikalisch trocknenden, thermisch härtenden und UV-härtenden Produkten unterschieden.
Hierbei ist insbesondere auf den Unterschied zwischen „Trocknung“ und „Härtung“ zu achten.
Physikalische Trocknung:
Bei der physikalischen Trocknung entsteht ein getrockenter Film rein durch das Abdampfen von vorhandenem Lösemittel. Hierbei findet keine chemische Reaktion statt. Die Trocknung erfolgt unter Einfluss von Wärme zum Beispiel mittels Ofen- oder NIR/IR-Modulen.
Thermische Härtung:
Die thermische Härtung benötigt im Gegensatz zur physikalischen Trocknung eine mind. Temperatur, welche die chemische Reaktion der reaktiven Bindemittel initiiert und ein polymeres Netzwerk ausbildet.
UV-Härtung:
Bei UV-härtenden Produkten findet ebenfalls eine chemische Reaktion statt, welche im Gegensatz zur thermischen Härtung mittels UV-Licht initiiert wird. Hierbei ist die eingesetzte Lichtquelle entscheidend, sodass die im Produkt enthaltenen Photoinitiatoren mit der notwendigen Wellenlänge aktiviert werden. Häufig kommen Quecksilberdampflampen oder LEDs zum Einsatz. Zusätzlich zur Auswahl der richtigen Lichtquelle, ist eine mind. UV-Dosis für eine ausreichende Härtung notwendig.
Neben den genannten Trocknungs- bzw. Härtungstypen gibt es eine Vielzahl weiterer möglicher Mechanismen, die produktspezifisch sein können. Teilweise sind auch Kombinationen aus verschiedenen Mechanismen möglich. Oft sind Anwendungen durch das eingesetzte Substrat vorgegeben und limitiert. Desweiteren hat jeder Produkttyp Vor- und Nachteile bezüglich der chemischen und mechanischen Endeigenschaften. Um das richtige Produkt für Ihre Anwendung zu finden, ist ein Austausch zwischen Pastenlieferant und Anwender empfehlenswert.
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. Electronic Products from ELANTAS Europe