CC BY
18
УДК 655.3:004; 621.3.072.3
Б. А. Перепетцин, Б.А. РегервШст, e-mail: shadda-raj@maïLru КЛ. Поляков, К.A. Polyakov, e-mail: mites_95@mail.ru Д.А. Астапенко, D.A. Astapenko, e-mail: dimitrii_omsk95@maïl.TU P.O. Капранов, R.O. Kapranov, e-mail: kapranawraman@gmaii.cam А.В. Годунов, A.V. Golunov, e-mail: sasha_gaiunov@mail.ru Омский государственный технический университет, г. Омск. Россия Omsk State Technical University, Omsk, Russia
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧАТНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ СРЕДСТВАМИ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ
STUDY OF TECHNOLOGY OF PRODUCTION PRINTING ELECTRONICS
\MTH INKJET PRINTER
Разработаны методы оценки свойств компонентов печатной системы струйной печати. н технология нанесения электропроводящих изображений. Выделены основные факторы, определяющие качество поверхности н красочного материала. Сделаны разработки и поиск приборов, определяющие определенные свойства каждого компонента печатной системы.
The methods of evaluating the properties of the printing system components inkjet technology and applying conductive images. The basic factors that determine the quality of the surface and the paint material. Made development and search devices that determine certain properties of each component of the printing system.
97
Ключевые слова: печатная электроника, струйная печать, электропроводящие изображения
Keywords: printed electronics, inkjet printing, conductive images
Печатная электроника активно развивается на данный момент Данная технология позволит в скором будущем сократить сроки проготипирования изделий электроники и самостоятельно изготовить схему и элементы любых уровней сложности.
В обшей оценке перспектив развития печатной электроники к 2029 г. доля пассивных и активных элементов, а также проводников составит порядка 120 млрд. долларов, когда на данный момент объем рынка данного рода продукции составляет 2,42 млрд. долларов. [1. 3, 4]
Для производства изделий печатной электроники может быть использована глубокая, флексографская, офсетная, трафаретная и струйная техно логин печати, а также лазерная абляция.
При помощи технологий печатной электроники можно изготовить изделия следующих разнообразных назначений:
- RPID-метки,
- печатные батарейки;
- электрические схемы и полупроводниковые структуры.
В качестве проводящего вещества для нанесения предположительно будет использован полианилин - полимер, обладающий электронной проводимостью.
Цель: разработать и исследовать технологию нанесения электропроводящих изображений методом струйной печати.
Задачи:
- определить методы и средства экспериментальной оценки свойств компонентов печатной системы.
- изучить свойства компонентов печатной системы струйной печати.
К компонентам печатной системы струйной печаш относятся запечатываемые материалы, краски или чернила и печатное оборудование. Первоначально необходимо подвергнуть экспериментальной оценке свойства запечатываемых материалов (шероховатость, смачиваемость. электропроводность) и красок струйной печати (реологические и физические свойства) [2].
Основные факторы, определяющие качество поверхности материалов является:
Шероховатость:
Шероховатость поверхности оказывает значительное влияние на проводящие свойства материалов, что делает невозможным спрогнозировать результат с наименьшей погрешностью. Для решения этой проблемы необходимо исследовать доступные материалы, на величину шероховатости поверхности Ra. Rz. Rq. Для определения шероховатости поверхности было использована методика бесконтактной профилометрии
Рнс. 1. Шероховатость поверхности
Смачиваемость поверхности оказывает влияние на форму капли краски на поверхности запечатываемого материала (рис. 2).
~Ш Ш7
Рнс. 2. Смачиваемость поверхности
На рис. 2 показано, форма капли после попадания на поверхность запечатываемого материала. Форма капли характеризуется величиной краевого угла смачивания ( 9 ). Для определения ( 8 ) был использован капельный метод.
Электропроводность поверхности запечатываемого материала.
Максимальный предел напряжения (согласно ГОСТ).
Вязкость красочной композиции (с помощью вискозиметра ВМС сог.ласно ГОСТ 13992-80).
Дисперсность коллоидной системы красочной композиции (электронная микроскопия).
Физические свойства красочной композиции, к которым относятся удельное сопротивление (для полианилина в среднем 93 Ом хм) и тип проводимости.
Для решения некоторых из данных проблем нами были сделаны разработки приборов, позволяющих определить угол краевого смачивания и поверхностное натяжение краски.
Таким образом, в ходе исследования определены факторы, влияющие на свойства компонентов печатной системы струйной печати: шероховатость, смачиваемость поверхности и красочной композиции, электропроводность поверхности запечатываемого материала, вязкость и дисперсность коллоидной системы красочной композиции. Определены методы и средства экспериментальной оценки свойств материалов. Сделаны разработки и поиск приборов, определяющие определенные свойства каждого компонента печатной системы.
1. Павлов, Н. И. Прототип изделия за полчаса / Н. И. Павлов И Передовые технологии. -№ 1(98). — С. 8-13.
2. Варепо, Л. Г. Влияние на расширение цветового охвата печатной системы микрогеометрии поверхности запечатываемого материала / Л. Г. Варепо, А. В. Голу нов Н Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. -2012. - № 3(113). - С. 353 - 359.
3. Технология моделирования растекания капли в печатной электронике [Электронный ресурс]. - Режим доступа : htlp//www.ustec group_ni/uewb/iiewí, otr/201/1/02/item 1902/
4. Органическая и печатная электроника - новая ветвь развития / ЗАО Предприятие Остек информационный бюллетень [Электронный ресурс]. - Режим доступа http ://www. ostec -pies s. m/fdoc s/public ations/ó/bulletin/2 011-06-01 /pm4-
90/fíles/a s sets/downloa ds/public ation.pdf.
Библиографический список
