柔性電子相關(guān)工藝流程

一、前處理/后處理

印刷墨水與基底的前處理非常重要 ，會(huì)直接影響器件薄膜的質(zhì)量以及打印圖形的精度 ，如通過(guò)基底的前處理來(lái)降低表面張力 ，導(dǎo)電基底的功函數(shù)等；提高墨水的分散性 ，可以使印刷更流暢 ，避免打印頭阻塞。在薄膜印刷完成后 ，需要對(duì)薄膜進(jìn)行一定的后處理 ，如導(dǎo)電薄膜需要高溫退火來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性， 以及紫外交聯(lián)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)薄膜的固化。

二、墨水合成

柔性電子器件的核心在于墨水材料與器件制備。 因此在制造電子器件時(shí) ，我們既要考慮柔性電子油墨的制備，也要考慮柔性電子器件薄膜的制備工藝。其中電子油墨的制備涉及材料的溶解 ，分散與混等， 因此需要用到球磨。

三、制造與加工

柔性電子薄膜的制備工藝也涉及多種 ，如靜電紡絲， 3D打印 ，激光打印 ，真空鍍膜 ，濺射 ，噴涂以及一些印刷涂布工藝等。

四、器件封裝

柔性電子器件為了保持其柔性特征 ，通常會(huì)使用薄膜沉積工藝在具有柔性和延展性的基底材料上制備不同的功能層來(lái)構(gòu)筑柔性電子器件。 隨著柔性電子應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大 ，對(duì)器件的性能和壽命提出了更高的要求 ，柔性電子器件的封裝變得越來(lái)越重要。封裝不僅可以保護(hù)柔性電子器件免受外力刮擦和沖擊等物理?yè)p壞 ，也可以防止水、氧、顆粒、溫度等周圍環(huán)境對(duì)功能層造成侵蝕和失效 ，從而保證器件性能 ，延長(zhǎng)使用壽命。

五、測(cè)試與表征

柔性電子材料與器件的測(cè)試表征貫穿于整個(gè)制備過(guò)程中。首先 ，在使用柔性/印刷功能油墨前 ，需要對(duì)油墨的參數(shù)進(jìn)行表征測(cè)試， 以獲得良好的可印刷油墨 ，如油墨的粘度 ，表面張力 ，在基底上的鋪展性等；其次 ，通過(guò)不同加工工藝所獲得的薄膜 ，需要對(duì)其厚度 ，表面形貌 ，薄膜導(dǎo)電性能等進(jìn)行表征， 以測(cè)試薄膜是否符合器件需求；最后 ，對(duì)制備的器件性能性能進(jìn)行表征 ，如器件的光電性能、機(jī)械穩(wěn)定性、柔性等。

01 前處理/后處理

在制備柔性印刷電子器件前， 印刷墨水與基底的前處理非常重要 ，會(huì)直接影響器件薄膜的質(zhì)量以及打印圖形的精度 ，如通過(guò) 基底的前處理來(lái)降低表面張力 ，導(dǎo)電基底的功函數(shù)等；提高墨水的分散性 ，可以使印刷更流暢 ，避免打印頭阻塞。

此外 ，在 薄膜印刷完成后 ，需要對(duì)薄膜進(jìn)行一定的后處理 ，如導(dǎo)電薄膜 需要高溫退火來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性， 以及紫外交聯(lián)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)薄膜的固化。

以下我們將主要介紹MFPC800等離子清洗機(jī)和AP300后處理設(shè)備。

MFPC800等離子清洗機(jī)

設(shè)備簡(jiǎn)介

使基底前處理 ，改善基底表面張力等。

AP300后處理設(shè)備

設(shè)備簡(jiǎn)介

在柔性電子器件的制備過(guò)程中,功能層薄膜的后處理會(huì)涉及到很多復(fù)雜的后處理過(guò)程,如熱退火、 UV光照等。 而每種后處理過(guò)程都需要借助單獨(dú)的設(shè)備或裝置來(lái)完成,不僅增加了人工操作的步驟,同時(shí)也給器件制備帶來(lái)很多不確定的影響因素。

AP300自動(dòng)后處理平臺(tái)具備多種后處理工藝,可以靈活設(shè)計(jì)后處理方案,系統(tǒng)自動(dòng)按照工序設(shè)定依次完成各種后處理過(guò)程,既降低人工干預(yù)頻次,也確保后處理工藝的一致性,具有操作簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、 自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。

專門為柔性電子器件制備的后處理過(guò)程而設(shè)計(jì)

平臺(tái)采用無(wú)線連接 ， 自動(dòng)識(shí)別各模塊

支持設(shè)置和調(diào)節(jié)各項(xiàng)參數(shù) ，確保后處理工藝的一致性

集成加熱、 254nmUV、 365nmUV光照三種后處理模塊

支持設(shè)計(jì)后處理工序 ， 自動(dòng)按照要求依次完成后處理

平臺(tái)操作簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、 自動(dòng)化程度高

02 墨水合成

柔性電子器件的核心在于墨水材料與器件制備。 因此在制造電子器件時(shí) ，我們既要考慮柔性電子油墨的制備 ，也要考慮柔性電子器件薄膜的制備工藝。其中電子油墨的制備涉及材料的溶解 ，分散與混合等， 因此需要用到球磨。

以下將主要介紹冪方科技自主研發(fā)設(shè)備AutosR100自動(dòng)合成反應(yīng)器。

AutosR100自動(dòng)合成反應(yīng)器 

設(shè)備簡(jiǎn)介

AutoSR100自動(dòng)合成反應(yīng)器是冪方科技自主研發(fā)的用于各種化學(xué)反應(yīng)的一款自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ，該裝置采用精密的控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)安全、高效、智能的自動(dòng)化合成 ，主要應(yīng)用于無(wú)機(jī)納米材料和有機(jī)/高分子材料的自動(dòng)合成 ，以及功能墨水的研發(fā)和制備。

特點(diǎn)

安全可靠：

設(shè)備采用全封閉式的防爆設(shè)計(jì) ，避免用戶直接接觸化學(xué)物質(zhì) ，也可以阻擋飛濺物 ，從而大大降低了風(fēng)險(xiǎn)。 同時(shí) ， 內(nèi)置高精度觀測(cè)系統(tǒng)和各類傳感器 ，全方位確保設(shè)備安全運(yùn)行 ， 一旦檢測(cè)到異常情況 ，系統(tǒng)將立即啟動(dòng)安全防護(hù)機(jī)制 ， 自動(dòng)關(guān)閉裝置并發(fā)出警報(bào)，通知用戶及時(shí)處理。

高效合成：

采用精準(zhǔn)的進(jìn)樣系統(tǒng),確保產(chǎn)物品質(zhì)穩(wěn)定、純凈度高。 內(nèi)置的智能控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的工藝自動(dòng)控制進(jìn)料種類、進(jìn)料順序、反應(yīng)溫度和時(shí)問(wèn)等，實(shí)現(xiàn)高效合成。

智能化：

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) ，用戶可以通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制設(shè)備?？梢詫?shí)時(shí)查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、合成進(jìn)度、設(shè)備故障預(yù)警、實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄等信息,也可以在手機(jī)APP上預(yù)設(shè)合成任務(wù)，設(shè)備會(huì)按照預(yù)設(shè)任務(wù)進(jìn)行自動(dòng)合成。

易于維護(hù)：

設(shè)備采用簡(jiǎn)潔和人性化的設(shè)計(jì) ，方便用戶進(jìn)行日常維護(hù) ，主要部件均采用耐磨和耐腐蝕的材料 ，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。 同時(shí) ，我們提供全面的售后服務(wù)，包括設(shè)備安裝、調(diào)試、培訓(xùn)以及后續(xù)的維修和保養(yǎng)等，確保用戶無(wú)后顧之憂。

03 制造與加工

柔性電子的制備工藝也涉及多種，如靜電紡絲， 3D打印，激光打印 ，真空鍍膜，濺射 ，噴涂以及一些印刷涂布工藝等。

以下我們將主要介紹冪方科技自主研發(fā)柔性電子打印機(jī)噴墨、點(diǎn)膠、刮涂三種工藝和MFDC680磁控等離子濺射儀。

噴墨打?。?/b>一鍵自動(dòng)打印,噴墨打印所畫即所得,解放設(shè) 計(jì)局限。 自動(dòng)轉(zhuǎn)角裝置加上多孔噴墨算法, 保證噴墨的效果的同時(shí)也保證打印效率。

點(diǎn)膠功能：自研點(diǎn)膠組件 ， 可搭配多種針頭使用,最小 支持0.06mm的針頭,細(xì)如發(fā)絲。 支持各類 溶液點(diǎn)膠，支持自動(dòng)高度校準(zhǔn),適配不同點(diǎn)膠基底。

刮涂功能：配合訂制刀具與墨水供給單元,獨(dú)有的氣路設(shè) 計(jì),精確到1kpa的氣壓控制,大大減少刮涂材料 涂布不均勻的可能性高精度刮涂讓薄膜均一平 整,大范圍薄膜厚度從幾十納米到微可控。

制作多樣化器件

MP系列微電子打印機(jī)-MP1100

設(shè)備簡(jiǎn)介

MP1100微電子打印機(jī)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的桌面級(jí)多功能微電子打印機(jī),集成噴墨、點(diǎn)膠和刮涂三種印刷工藝,結(jié)合定制開發(fā)的印刷電子軟件和配套的材料工藝體系 ，可以完成多種印刷與

柔性電子器件和系統(tǒng)的印刷制備。采用的是高精度噴墨科研頭， 噴墨噴孔數(shù)量為12個(gè)， 1.5ml小容量墨水即可開始打印 ，適合精細(xì)小面積器件打印。

MP系列微電子打印機(jī)-MP1100應(yīng)用案例展示

MP系列微電子打印機(jī)-MP2200

設(shè)備簡(jiǎn)介

MF-MP2200在基礎(chǔ)款微電子打印機(jī)上噴頭升級(jí)為工業(yè)噴頭， 噴墨噴孔數(shù)1600 個(gè)，分辨率600npi/2排墨滴體積6pL ，4通道獨(dú)立腔室 ，可以單獨(dú)使用， 1ml~2.5ml左右墨水即可打印;打印更加快速和穩(wěn)定， 同樣集噴墨打印、點(diǎn)膠和刮涂于一體 ，是一款高集成的多功能柔性電子印刷設(shè)備。

應(yīng)用案例展示

MP系列微電子打印機(jī)-MP3300

設(shè)備簡(jiǎn)介

新一代桌面級(jí)多功能微電子打印機(jī),集成高速噴墨打印、點(diǎn)膠和刮涂三種印刷工藝,結(jié)合全新開發(fā)的印刷電子軟件和配套的材料體系,可以快速完成多種印刷與柔性電子器件和系統(tǒng)的印刷制備。

MF-MP3300在基礎(chǔ)款微電子打印機(jī)上噴頭升級(jí)為工業(yè)噴頭， 噴孔數(shù)1024個(gè) ，打印更加快速和穩(wěn)定。

應(yīng)用案例

DB系列多功能柔性電子印刷設(shè)備-DB300

設(shè)備簡(jiǎn)介

新一代多功能柔性電子打印機(jī),集成機(jī)械擠出直寫打印，狹縫涂布和擠出式3D打印三種打印工藝。打印機(jī)具有高精度三軸系統(tǒng)和高平整度基板，直寫高度控制更精確，打印過(guò)程中針頭可自適應(yīng)基板的水平度，可實(shí)現(xiàn)在多種基材表面實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面和復(fù)雜圖形的高精度打印，以及特定3D結(jié)構(gòu)的打印與UV固化。

功能介紹

刮涂高精度直寫:可實(shí)現(xiàn)直寫高度精確控制和基板自適應(yīng);標(biāo)配14G~34G標(biāo)準(zhǔn)孔徑點(diǎn)膠頭(最小孔徑60um),可選配20um和30um孔徑的高精度點(diǎn)膠頭;墨管具備加熱功能;A4基板打印面積更大。

狹縫涂布:標(biāo)配接觸式和非接觸式兩種高精度刮刀,刮刀寬度40mm,高粘度和低粘度模塊可選。

擠出3D打印:支持3D文件的切片和路徑規(guī)劃;支持材料精確控制擠出,實(shí)現(xiàn)特定結(jié)構(gòu)的3D打印和UV固化。

DB系列多功能柔性電子印刷設(shè)備-DB300應(yīng)用案例

EM400柔性電子電路印刷設(shè)備

設(shè)備簡(jiǎn)介

EM400電子電路印刷設(shè)備,集成平面直寫、氣動(dòng)擠出3D打印、狹縫涂布等多種功能性印刷方式,可在多種柔性和剛性基底表面實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面等2D圖案或3D立體結(jié)構(gòu)的電子電路制備。此外,基于EM400電子電路設(shè)備,我們還推出了柔性印刷電子創(chuàng)新課堂,來(lái)助力學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新,放飛孩子們的想象力。課堂內(nèi)容包括印刷電子概述、 EM400操作說(shuō)明以及器件或產(chǎn)品應(yīng)用案例等。

應(yīng)用案例

MFDC680磁控等離子濺射儀

設(shè)備簡(jiǎn)介

MFDC680是一款小型直流磁控等離子濺射儀 ，配有磁控濺射頭和可旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)。此款設(shè)配專門制備一些金屬膜。

04 器件封裝

柔性電子器件為了保持其柔性特征 ，通常會(huì)使用薄膜沉積工藝在具有柔性和延展性的基底材料上制備不同的功能層來(lái)構(gòu)筑柔性電子器件。

隨著柔性電子應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大 ，對(duì)器件的性能和壽命提出了更高的要求 ，柔性電子器件的封裝變得越來(lái)越重要。封裝不僅可以保護(hù)柔性電子器件免受外力刮擦和沖擊等物理?yè)p壞 ，也可以防止水、氧、顆粒、溫度等周圍環(huán)境對(duì)功能層造成侵蝕和失效 ，從而保證器件性能 ，延長(zhǎng)使用壽命。

以下將主要介紹冪方科技自主研發(fā)FE1000柔性電子封裝設(shè)備。

FE1000柔性電子封裝設(shè)備

設(shè)備簡(jiǎn)介

冪方科技自主研發(fā)的FE1000柔性電子封裝設(shè)備集成點(diǎn)膠封裝、涂覆封裝和真空熱壓封裝三種封裝工藝對(duì)器件進(jìn)行封裝。

專門為柔性電子器件的封裝需求而設(shè)計(jì)

集成點(diǎn)膠封裝、涂覆封裝和真空熱壓封裝三種封裝工藝

支持惰性氣體氛圍下的熱壓封裝

支持設(shè)計(jì)封裝工序以及設(shè)置與調(diào)節(jié)各項(xiàng)參數(shù) ，確保工藝一致性

適配各類常見膠膜材料和封裝膠

適用于不同厚度的軟/硬質(zhì)各類基材電子器件

適用于有機(jī)/鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、 電致發(fā)光/變色器件、柔性電路、光電傳感器、超級(jí)電容器、 Hybrid電路等器件

FE1000柔性電子封裝設(shè)備

應(yīng)用案例

05 測(cè)試與表征

柔性電子材料與器件的測(cè)試表征貫穿于整個(gè)制備過(guò)程中。 首先 ，在使用柔性/印刷功能油墨前 ，需要對(duì)油墨的參數(shù)進(jìn)行表征 測(cè)試， 以獲得良好的可印刷油墨 ，如油墨的粘度 ，表面張力， 在基底上的鋪展性等；

其次， 通過(guò)不同加工工藝所獲得的薄 膜 ，需要對(duì)其厚度 ，表面形貌 ，薄膜導(dǎo)電性能等進(jìn)行表征， 以 測(cè)試薄膜是否符合器件需求；最后 ，對(duì)制備的器件性能性能進(jìn) 行表征，如器件的光電性能、機(jī)械穩(wěn)定性、柔性等。

以下將主要介紹FT2000 柔性電子測(cè)試儀、 MFPM001測(cè)厚儀、 MFUV280紫外老化試驗(yàn)箱、 MFXTH01 恒溫恒濕試驗(yàn)箱。

FT2000 柔性電子測(cè)試儀

設(shè)備簡(jiǎn)介

FT2000柔性電子測(cè)試儀是冪方科技自主研發(fā)測(cè)試儀器，包含拉伸、彎曲、彎折、扭轉(zhuǎn)四種運(yùn)動(dòng)測(cè)試模式。適用于印刷電極、導(dǎo)電高分子、石墨烯、液態(tài)金屬和水凝膠等柔性材料， 以及傳感器、 電容器、 電池、 OLED和電子皮膚等柔性電子器件?？梢圆杉\(yùn)動(dòng)測(cè)試過(guò)程中測(cè)試材料的電阻、 電壓或電流?？梢栽陔娔X上實(shí)時(shí)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，顯示平面坐標(biāo)曲線和圖形。

MFPM001測(cè)厚儀

設(shè)備簡(jiǎn)介

MFPM001 測(cè)厚儀采用機(jī)械接觸式測(cè)量方式 ，嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)要求 ，有效保證了測(cè)試的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。專業(yè)適用于量程范圍內(nèi)的塑料薄膜、薄片、 隔膜、紙張、箔片、硅片等各種材料的厚度精確測(cè)量。

MFXTH01 恒溫恒濕試驗(yàn)箱

設(shè)備簡(jiǎn)介

對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高溫高濕、低溫低濕測(cè)試 ，適用于電子、電器、 電池、塑膠、食品、紙品、車輛、金屬、化學(xué)、建材、研究所、檢驗(yàn)檢疫局、大學(xué)等行業(yè)單位品管檢測(cè)之用。

MFUV280 紫外線老化試驗(yàn)箱

設(shè)備簡(jiǎn)介

紫外線老化箱利用熒光紫外線燈模擬陽(yáng)光照射之效果 ，被測(cè)試材料放置于一定溫度下的光照中進(jìn)行測(cè)試。用數(shù)天或數(shù)周的時(shí)間即可重現(xiàn)戶外數(shù)月或數(shù)年出現(xiàn)的耐候效果。獨(dú)有的免維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使用更方便 ，更節(jié)能(一般在60度時(shí)材料在此箱內(nèi)試驗(yàn)3小時(shí)相當(dāng)于自然界環(huán)境中2個(gè)月老化結(jié)果。)

紫外線加速老化試驗(yàn)箱系仿真受陽(yáng)光幅射之運(yùn)輸貨柜環(huán)境， 以試驗(yàn)產(chǎn)品在其中之耐變色程度。供制作產(chǎn)品材料時(shí) ，調(diào)配化學(xué)原料之參考。紫外線加速老化試驗(yàn)箱符合標(biāo)準(zhǔn): ASTM-D1148標(biāo)準(zhǔn)。