durcissement de l'encre à haute température.
Les technologies de substrat actuelles imposent des limites sévères au potentiel de l'électronique hybride extensible ou flexible. En effet, (a) elles limitent souvent la température de durcissement des encres conductrices, ce qui limite les niveaux de conductivité bien en dessous du métal brut et (b) elles excluent la compatibilité avec les processus et matériaux SMT standard tels que la soudure par refusion.
Le tableau ci-dessous présente une comparaison des substrats flexibles et étirables les plus courants. Le substrat "flexible" le plus courant est le PET, qui est peu coûteux, résistant aux produits chimiques et offre une bonne énergie de surface pour l'impression des encres. Il présente toutefois une faible résistance à la chaleur, ce qui le rend généralement incompatible avec les procédés SMT et impose des contraintes de température sur le durcissement de l'encre, ce qui peut limiter les niveaux de conductivité atteints.
Le substrat "étirable" le plus courant est le TPU, qui offre un excellent étirement ainsi qu'une bonne surface pour l'impression, mais il est très intolérant à la chaleur et à l'humidité, et impose des contraintes encore plus sévères que le PET sur les températures de traitement des encres et des soudures/adhésifs conducteurs.
Il existe donc un besoin pour un substrat flexible et étirable, compatible avec les procédés SMD et les températures élevées. Panasonic développe un tel produit basé sur un nouveau système breveté de polymère thermodurci entièrement réticulé.
Vous pouvez voir ci-dessous une comparaison d'étirement de film, montrant comment le nouveau substrat thermodurci survit à un cycle d'étirement de 100 % sans déformation, contrairement au TPU. Dans la diapositive suivante, on peut voir comment ce substrat survit à une opération de soudure flottante (1m@260C) alors que le PET et le TPU sont complètement endommagés. Cela démontre clairement une meilleure compatibilité avec les processus SMT standard. Ensuite, vous pouvez voir la stabilité thermique du film - il conserve ses propriétés d'élongation et de traction même après 1000 cycles thermiques (-55 C à 125C).
Pour démontrer certaines applications, ils ont fritté des encres de cuivre à 230C pour former des encres de cuivre hautement conductrices. Ils ont également fait la démonstration d'une feuille de LED extensible avec des encres Ag extensibles.
Il s'agit bien sûr d'un stade relativement précoce. Les questions de coût et de volume devront être abordées, les fabricants de pâte devront peut-être ajuster la formulation des pâtes pour une bonne impression sur ce substrat, et les imprimeurs devront apprendre à traiter ce substrat.
Néanmoins, ce substrat est prometteur car il permet d'obtenir des pâtes et des processus SMT plus conducteurs. Il ne s'agit pas d'une solution à la recherche d'un problème, et il répond clairement à un besoin du marché.
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