Les encres sans particules moléculaires peuvent offrir une formabilité et une étirabilité extrêmes, permettant la conception et la production de pièces électroniques façonnées en 3D et/ou dans le moule avec des courbures extrêmes et des formes complexes.
Arnold Kell et Julie Ferrigno ont présenté certaines propriétés uniques de ces encres - ainsi que la possibilité d'EMI - lors d'une conférence TechBlick en mai 2022. Voici quelques caractéristiques uniques:
1- Le frittage UV : vous pouvez voir dans la diapositive ci-dessous comment les encres moléculaires transparentes et claires peuvent être frittées par UV (x5 fois plus rapide que le durcissement thermique). Au début, les encres transparentes absorbent très peu de lumière UV. Cependant, lorsque les particules d'argent commencent à précipiter, l'absorption augmente. L'absorption plus élevée augmente à son tour la température, ce qui accélère le frittage et entraîne une plus grande absorption des UV. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que l'encre soit entièrement frittée, puis s'arrête de lui-même car les particules renvoient alors la lumière comme un miroir.
2- Frittage partiel compatible avec InMold Electronics : dans le cadre du processus IME, une étape de thermoformage est nécessaire. Dans cette étape, la température du substrat est augmentée de manière contrôlée pour ramollir le matériau, ce qui permet de le former. Dans le schéma proposé, les encres moléculaires imprimées ne sont d'abord que partiellement durcies par la lumière UV. Le frittage complet a ensuite lieu in-situ par la température élevée du processus de thermoformage 3D. Cette approche est intéressante car elle permet un durcissement plus rapide et permet également de fritter des encres moléculaires sur des substrats à faible température comme le PC.
3- Formabilité extrême : La troisième diapositive ci-dessous présente une comparaison de ces encres moléculaires avec d'autres encres standard. Elle montre que ces encres peuvent être étirées jusqu'à 50% avec un changement de résistance relativement faible. Cela peut s'expliquer par le fait que les lignes imprimées sont très fines et sont donc capables de suivre les contours du substrat étiré bien mieux qu'une encre/pâte plus épaisse remplie de particules.
4- Des formes uniques : Les formes permises par l'EMI sont souvent limitées par la formabilité des encres. Ces encres peuvent libérer le concepteur de ces limitations, permettant la conception et la production de formes complexes avec des courbures extrêmes. Julie nous présente ici un exemple primé, présentant des courbes abruptes (voir le bouton contrôlé).
Les encres moléculaires constituent une catégorie passionnante de nouvelles encres. Elles ont de nombreux domaines d'application. En fait, si elles sont formulées dans des viscosités plus élevées, elles peuvent même permettre la sérigraphie ultrafine, car elles évitent le colmatage des mailles.
Pour en savoir plus sur le monde de l'électronique imprimée, rejoignez-nous aux Pays-Bas les 12 et 13 octobre 2022.
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