Photonisches Sintern

Für den neu entstehenden Markt der gedruckten Elektronik werden elektronische Schaltungen wie z. B. RFID-Antennen, Batterien, organische LEDs, Solarzellen und Speichermedien auf flexible Untergründe wie Papier, Folien oder Stoffe gedruckt. Als Leiterbahnen werden gerne metallische Nanopartikel-Tinten verwendet. Diese erreichen eine gute Leitfähigkeit indem man sie nach dem Drucken sintert.

Unter Sintern versteht man eine Methode, pulverförmige Materialien unterhalb deren typischem Schmelzpunkt zu einem Festkörper zu „verbacken“. Sintern wird möglich durch die speziellen Eigenschaften von Nanopartikeln, die eine Größe zwischen 1 und einigen 100 Nanometern aufweisen. Nach dem erfolgreichen Sinterprozess entsprechen die Eigenschaften denen von „normalem“ Material.

Im Gegensatz zum thermischen Sintern, bei dem der Sintervorgang unter Hitzeeinwirkung in sogenannten Sinteröfen geschieht, wird beim photonischen Sintern gepulstes Licht eingesetzt.

Xenon-Blitzlampen sind für photonische Sinterprozesse besonders geeignet. In kurzer Zeit erfolgt ein hoher Energieeintrag in das zu sinternde Material, ein Übertrag der Wärme vom Metall in das Substrat erfolgt, durch die kurze Pulsdauer, unterhalb der für das Substrat schädlichen Schwelle. Das breite Spektrum des Xenon-Lichts erlaubt die Bearbeitung vieler unterschiedlicher Materialien. Die Skalierbarkeit der Lampen erlaubt die optimalen Anpassung an Taktzeiten in Prozessketten.

Sinter-Testzentrum bei Polytec

Für eine Vielzahl von Anwendungen bietet Polytec eine Reihe von Sintersystemen an, die auf Xenon-Blitzlampen basieren – von der low-cost-Lösung über flexible und leistungsstarke Systeme, passende Lineartische, bis hin zu Rolle-zu-Rolle-Systemen.

Polytec bietet als europäisches Testzentrum für photonisches Sintern des US-Partnerunternehmens Xenon Corp. die technischen Voraussetzungen, um das photonische Sintern zu erproben. Umfangreiche Erfahrungen, zum Beispiel mit silber- und kupferbasierten Nanopartikeltinten auf unterschiedlichen Substraten wie Papier, PE- und PU-Kunststofffolien, Glas und anderen Stoffen bilden die beste Voraussetzung für Ihre Sinterversuche. Neben dem Prozess an sich stehen vielfältige Verfahren zur Verfügung, um die Ergebnisse zu beurteilen. Von der einfachen mikroskopischen Strukturbetrachtung der gesinterten Tinten, bis hin zu 2- oder 4-Spitzenmessungen auf Leitfähigkeit und Widerstand können bei Polytec wesentliche Parameter zur Beurteilung und Optimierung des Sinterergebnisses bestimmt werden.

Sprechen Sie mit uns über Ihre spezielles Sinter-Projekt. Unsere Erfahrung wird Sie weiter bringen!

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