Förstudie: Blixtsintring - Sintring med intensivt pulsat ljus

Spara favorit 30 jun juni 2016
xx
Med tryckteknik är det möjligt att med hög precision deponera exakt den mängd lösning av nanometallpartiklar som krävs för att tillverka en ledare på ett papperssubstrat. Bilden visar inkjet-tryckning av en lösning.  

Projektet är finansierat av Europeiska regionala utvecklingsfonden samt Länsstyrelsen Västernorrland.

Tryckteknik är jämfört med dagens konkurrerande tekniker som etsning en additiv tillverkningsprocess vilket innebär att man endast använder det material som krävs och även reducerar antalet produktionssteg och mängden processkemikalier. Detta ger stora besparingar i både materialåtgång och total miljöpåverkan. Det är också en förutsättning för att kunna tillverka funktionalitet på papperssubstrat i en rulle-till-rulle-process. Elektriskt ledande mönster är en viktig beståndsdel i sådan funktionalitet. Tekniken bygger på att man deponerar en lösning med nanometallpartiklar i form av en bestrykning eller med tryckteknik, detta kräver i sin tur att den deponerade lösningen måste sintras i tillverkningsprocessen. Sintring innebär att man smälter ihop nanopartiklarna till en solid film.

På DPC har vi utvecklat och byggt utrustning för blixtsintring där vi använder en kraftig ljuspuls (blixt) för att sintra. Tack vare blixtens höga effekt behöver man endast sintra under en väldigt kort tid, detta innebär att värmeöverföringen till substratet minimeras och man minskar risken att förstöra substratet. Dessutom är denna metod mycket energieffektiv till skillnad från att använda ett traditionellt torksteg vilket kan jämföras med en ugn.


Några viktiga mål med aktiviteterna

  • Tekniska framsteg inom tillverkning och anpassning av papperssubstrat, optimerade för nya tillverkningsmetoder och blixtsintring
  • Ny kunskap inom pappersbestrykningar, kemisk modifiering av sådana, och dess påverkan på blixtsintringsprocessen. Denna kunskap används för att öka den elektriska ledningsförmågan med avseende på flytande deposition av metallfilmer såsom koppar.
  • Karaktärisering och optimering av skräddarsydda papper.
  • Karaktärisering och optimering av inkjet-tryckbara metalldispersioner
  • Utvärdering och optimering av blixtsintringsmetodik

Dessa aktiviteter i kombination ämnar leda till ny kunskap och nya metoder för att öka tillförlitlighet och prestanda på tryckta metallfilmer. Projektaktiviteterna undersöker och utvecklar möjligheterna till att åstadkomma flexibla konduktiva plan med hög ledningsförmåga genom blixtsintring av metallnanopartikellösnngar deponerade med bestrykningsteknik och tryckteknik på papperssubstrat.

Antenn, kretskort och ledande plan tillverkade med vattenbaserad lösning av kopparoxid som omvandlats till koppar med blixt-processning.