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Meilenstein für das photonische Sintern in der gedruckten Elektronik


Polytec in Waldbronn bei Karlsruhe, seit Jahren etablierter Anbieter von Speziallampen und Lichtquellen für Sinter- und Aushärteprozesse, stellt mit dem LS-845 ein neues Werkzeug vor, das die Erstellung von Verfahrensvorschriften für Sinter-Prozesse im Bereich der gedruckten Elektronik wesentlich erleichtert.


Das LS-845 ist eine Benchtop-Lösung mit linearem Antrieb für die Integration der Xenon Sinteron 500 oder 2000 Systeme. Geeignete Prozessparameter für schnelles Sintern von Nanopartikel-Tinten bei Raumtemperatur auf temperaturempfindlichen, flexiblen Materialien sind präzise definierbar. Die Verfahrensvorschriften können auf einfache Art erstellt werden.

Flexibilität bei der Kombination und Variation der Parameter ist dabei der Schlüssel zum Erfolg. Die Einstellmöglichkeiten des Werkzeugs sind so flexibel wie die bedruckten Materialien selbst. Der Anwender kann für die Blitzlampe des Sinteron 2000 sowohl die Intensität als auch die Pulsdauer wählen. Auch die Durchlaufgeschwindigkeit der Probe unter der Blitzlampe ist wählbar. Über ein Software-Interface werden Bahngeschwindigkeit und Pulssequenzen der Lampe gesteuert, es erlaubt damit ein schnelles Setup unterschiedlicher Betriebszustände des Tischs.

Die Bewegung des motorgesteuerten Tischs kann die Betriebszustände "statisch", "kontinuierlich" und "getriggert" annehmen. Durch einfaches Anpassen der Blendeneinstellung und der Entfernung der Lampe vom Objekt kann der Anwender verschiedene optische Profile für unterschiedliche Testbedingungen schaffen.

Auch der Sicherheit des Anwenders wurde Rechnung getragen. Der Zugang zum Lineartisch erfolgt über eine Schutzklappe. Interlocks schützen den Anwender vor Xenon-Blitzen, solange die Klappe – beispielsweise während der Materialeinrichtung – geöffnet ist. Die Vielzahl der Parameter und deren Kombination eröffnet Testmöglichkeiten für ein breites Spektrum an Nanotinten und Substraten. Auf diese Weise unterstützt das LS-845 den Anwender bei der Bestimmung der optimalen Sinterbedingungen. Kupfer- und Silber-Nanopartikel-Tinten sind typische Beispiele für die verwendeten Nano-Materialien. Die meistgenutzten temperaturempfindlichen, flexiblen Substrate bestehen aus PET- und Papier-Materialien.

Photonisches Sintern - noch flexibler durch freie Pulsbreitenwahl

Mit der Einführung des Sinteron 2010 macht Polytec außerdem den nächsten Schritt in der Entwicklung der UV-Blitzlampen-basierten Sintertechnik für die gedruckte Elektronik.  Das neue Sinteron 2010 des US-amerikanischen Herstellers und Polytec-Partners Xenon bietet noch mehr Flexibilität beim Sintern druckfähiger Kupfer- und Silbertinten, beim Härten von Dünnfilmsubstraten oder für die Oberflächenbehandlung in Halbleiter- und Photovoltaik-Anwendungen.

Während das Sinteron 2000 vier voreingestellte Werte für die Pulsbreitenwahl bietet, erlaubt das neue Modell die Einstellung quasi beliebiger Pulsbreiten. In 5-Mikrosekunden-Stufen wird der Bereich von 100 bis 2000 Mikrosekunden abgedeckt. Bei beiden Systemen ist die Amplitude linear einstellbar. Auf diese Weise kann der Licht- und Energieeintrag präzise gesteuert werden. Die Geräte eignen sich somit hervorragend für die Prozessentwicklung.

Beide Systeme können mit einer Linear- oder Spirallampe ausgestattet werden. Dabei können optische Wirkflächen von 19 x 305 Millimetern beziehungsweise Durchmesser bis 127 Millimeter erreicht werden. Da Xenon auch Hersteller von Blitzlampen und Gehäusen ist sind auch andere Wirkprofile realisierbar. Das Einsatzfeld des Sinteron 2010 sieht Polytec besonders im Bereich des photonischen Sinterns von leitenden Tinten für die gedruckte Elektronik wie zum Beispiel bei der Herstellung von Displays, Smart Cards, RFID-Chips und bei Solar-Anwendungen. Das Verfahren arbeitet berührungslos im niedrigen Temperaturbereich und eignet sich damit auch für Tintenstrahl- und Flexdruck-Techniken sowie für Gravur und Siebdruck auf Foliensubstraten.

atz / 02.07.2012

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