Фотонное лечение - Photonic curing

Фотонное отверждение напечатанного следа наносеребра на ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ.

Фотонное лечение высокотемпературная термическая обработка тонкая пленка используя импульсный свет от фонарик.[1] Когда эта переходная обработка выполняется на низкотемпературной подложке, такой как пластик или бумага, можно достичь значительно более высокой температуры, чем подложка.[2] обычно может выдерживать воздействие равновесного источника тепла, такого как печь.[1][3] Поскольку скорость большинства процессов термического отверждения (сушка, спекание, реагирование, отжиг и т. д.) обычно экспоненциально возрастают с температурой (т.е. они подчиняются Уравнение Аррениуса ), этот процесс позволяет материалам затвердевать гораздо быстрее, чем в печи.[3][4]

Этот процесс превратился в преобразующий процесс, используемый при производстве печатной электроники, поскольку он позволяет недорогим и гибким подложкам заменять традиционные стеклянные или керамические подложки. Кроме того, обработка при более высоких температурах, обеспечиваемая фотонным отверждением, экспоненциально сокращает время обработки, часто с минут до миллисекунд, что увеличивает производительность при сохранении небольших размеров машины.

Использует

Фотонное отверждение используется как метод термической обработки при производстве печатная электроника поскольку он позволяет заменять стеклянные или керамические материалы основы недорогими и гибкими материалами основы, такими как полимеры или бумага. Эффект можно продемонстрировать с помощью обычной вспышки фотоаппарата.[5] Промышленные системы фотонного отверждения обычно имеют водяное охлаждение и имеют элементы управления и функции, аналогичные промышленным. лазеры. Частота импульсов может быть достаточно высокой, чтобы позволить отверждение на лету со скоростью более 100 м / мин, что делает его пригодным в качестве процесса отверждения для рулонная обработка. Скорость обработки материала может превышать 1 м2/ с.[3][6]

Возрастающая сложность современной печатной электроники для приложений клиентов требует высокопроизводительного производства и улучшенных функций устройства. Функциональность печатной электроники критически важна, поскольку покупатели требуют большего от каждого устройства. В каждое устройство встроено несколько слоев, что требует все более универсальных методов обработки. Фотонное отверждение уникально подходит для удовлетворения потребностей обработки при производстве современной печатной электроники, обеспечивая быстрый, надежный и преобразующий этап обработки. Фотонное отверждение позволяет сократить расходы на термическую обработку существующих материалов и может обеспечить возможность включения более современных материалов и функциональных возможностей в будущую печатную электронику.

Разработка

Фотонное отверждение аналогично импульсной термической обработке, разработанной в Национальная лаборатория Окриджа, в котором используется плазменная дуговая лампа. В случае фотонного отверждения мощность излучения выше, а длительность импульса короче. Общее излучение за импульс меньше при фотонном отверждении, но частота импульсов намного выше.[7]

Рекомендации

  1. ^ а б К. А. Шредер, Технические материалы конференции и выставки по нанотехнологиям NSTI 2011, 2, 220-223, 2011.
  2. ^ «Механизмы фотонного отверждения ™: обработка высокотемпературных пленок на низкотемпературных подложках» (PDF).
  3. ^ а б c К. А. Шредер, С. К. МакКул, В. Р. Фурлан, Технические материалы конференции и выставки по нанотехнологиям NSTI 2006, 3, 198-201, 2006.
  4. ^ «В гибкой электронике все дело в защите бумаги». Исследования и разработки. Архивировано из оригинал 25 июля 2012 г.. Получено 24 декабря 2014.
  5. ^ Патент США № 7,820,097.
  6. ^ «Победитель конкурса NovaCentrix R&D 100, 2009» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 1 октября 2011 г.. Получено 18 июля, 2011.
  7. ^ "Materials Process Group, OakRidge". Архивировано из оригинал 1 октября 2011 г.. Получено 19 июля, 2011.