Kokį vaidmenį šildomos plokštės vaidina kietinant laidžius rašalus ant lankstaus stiklo pagrindo?

Naujos kartos lankstūs, susukami ekranai ir plonos{0}}plėvelės jutikliai sukonstruoti ant naujo pagrindo: stiklo plonesni už žmogaus plauką, pakankamai lankstūs, kad sulenktų, bet visiškai skaidrūs. Šio gluosnio stiklo elektroninė grandinė atspausdinta unikaliu laidžiu rašalu, pagamintu iš sidabro arba vario nanodalelių. Rašalą reikia sukepinti-kepti tam tikroje, vidutinėje temperatūroje-, kad metalo dalelės susilietų į vientisą, laidžią pėdsaką, neištirptų, neiškreiptų ir nesuskiltų gležnas, itin{5}}plonas stiklas. Šis jautrus terminis kietėjimas atliekamas ant įkaitintos plokštės. Tai švelni, karšta ateities elektronikos scena.

Laidžių rašalo sukepinimo procesas ant lankstaus stiklo
Kaip naudoti šildomą plokštę
Atspausdintas lankstus stiklo lakštas dedamas ant plokščios karštos plokštės. Plokštelė paprastai yra pagaminta iš medžiagos, turinčios labai mažą šiluminio plėtimosi koeficientą (pvz., Invar arba stiklo keramikos, pvz., Zerodur), ir sukuria visiškai vienodą temperatūros lauką, dažnai tarp 150 laipsnių ir 250 laipsnių. Šis švelnus, tolygus karštis sukepa rašalą be jokio terminio šoko ar stiklo iškraipymo. Plokštės paviršius turi būti lygus ir be dalelių. Paprastai plokštelės paviršius yra padengtas nepridegančiu PTFE sluoksniu, kad būtų išvengta atspausdinto rašto prilipimo prie plokštelės ir būtų galima lengvai pašalinti sukietėjusį pagrindą. Rezultatas – lanksti, skaidri ir pilnai veikianti elektroninė grandinė ant pagrindo, kurią galima sulenkti šimtą tūkstančių kartų nesulaužant.

Esminis šiluminio tolygumo ir stabilumo vaidmuo
Plokštelė yra nepriekaištingai plokščia, termiškai švelni, itin{0}}švari lova, kuri iškepa grandinės išdėstymą ant plonesnio už popierių stiklo lakšto. Šildomo, laidžiojo rašalo lankstaus stiklo gamybos metodas reikalauja išskirtinės temperatūros pastovumo visame spausdinimo paviršiuje, paprastai ±2 laipsniais. Vietinis karštas taškas iškreiptų stiklą arba per daug sukeptų rašalą. Šaltoje vietoje rašalas liktų sukepintas ir nelaidus. Mažo -terminio -plėtimo plokštės struktūra užtikrina, kad plokštumas nesikeistų kylant temperatūrai, glaudžiai liesdamas stiklą ir spausdinimo plokštės paviršių. Plokštelė sumontuota ant aktyviai slopinamo rėmo, kad būtų sumažinta vibracija ir mechaninis smūgis, nes sukepinimo metu judesys gali ištepti plonas laidžias linijas.

Proceso pastaba: Inertinių dujų atmosfera vario nanodalelių rašalui
Jei laidus rašalas yra pagamintas iš vario nanodalelių (pigesnių ir laidžių nei sidabras), sukepinimo kameroje reikia inertinių dujų atmosferos (azoto arba argono). Esant aukštai temperatūrai, varis greitai oksiduojasi, sukeldamas ne-laidaus vario oksido dangą ant nanodalelių paviršiaus. Ši oksidacija trukdo tinkamai susilieti dalelėms ir iš esmės padidina elektrinę varžą. Siekiant to išvengti, šildoma plokštelė yra apsupta kamera, kuri praplaunama didelio grynumo azotu (deguonies kiekis<50 ppm) before and throughout the sintering cycle. This same inactive environment also shields the pliable glass substrate from the stress generated by moisture. For silver-based inks a nitrogen atmosphere is optional but is commonly used anyway to maintain a clean, contamination-free environment.

Techninis tikslumas: tikslus temperatūros valdymas ir vibracijos izoliacija
Sukepinimo temperatūros diapazonas
Sukepinimo temperatūra yra labai svarbi ir turi būti kontroliuojama per labai sandarų langelį, paprastai ± 2 laipsnių. Sidabro nanodalelių rašalas geriausiai sukepinamas optimalioje 150–200 laipsnių temperatūroje, o vario rašalui reikia šiek tiek aukštesnės, maždaug 200–250 laipsnių, temperatūros, kad būtų atsižvelgta į ugniai atsparesnį vario pobūdį, tačiau jis vis tiek išlieka žemesnis už bet kurio polimero dangos sluoksnio stiklėjimo temperatūrą. Šildoma plokštelė tiekiama su daugybe įmontuotų termoporų (paprastai po vieną 100 cm2 paviršiaus ploto) ir PID valdikliu, skirtu reguliuoti elektrinius šildymo elementus (pvz., kasetinius šildytuvus arba išgraviruotos folijos šildytuvus), esančius galinėje plokštės pusėje.

Mechaninė izoliacija ir vibracija
The platen should be constructed to minimise any vibration or mechanical shock. Even micro-scale vibrations (amplitude >0,5 µm) sukepinimo proceso metu gali sukelti netolygų skysto rašalo tekėjimą prieš sukietėjimą, dėl ko gali nutrūkti pėdsakai arba sumažėti linijos krašto aštrumas. Todėl plokščių mazgas yra atskirtas nuo pastato vibracijos, naudojant pneumatinius izoliatorius arba aktyvius pjezoelektrinius slopintuvus. Visa šildymo pakopa sumontuota ant sunkaus granito pagrindo, kad būtų slopinami žemo dažnio trikdžiai.

Išvada: lanksčios elektronikos ateitis
Šildoma plokštelė yra švelnus, tikslus terminis įrankis, kuris sukepina elektronines grandines ant itin lankstaus stiklo pagrindo, kad būtų sukurti naujos kartos lankstūs, nedūžtantys ekranai ir jutikliai. Plokštelė tiekia tiksliai vienodą, žemos temperatūros šilumą kruopščiai kontroliuojamoje, be vibracijos-ir (jei reikia) inertinėje atmosferoje, kad spausdinti nanodalelių dažai taptų patikimais, labai laidžiais metalo pėdsakais, nepažeidžiant itin plono stiklo. Lanksčios elektronikos ateitį ant stiklo kepa nepriekaištingai plokščia, šilta lėkštė - švelniai, tiksliai ir be lūžių ar deformacijų.