Inchiostri conduttivi per elettonica stampata e RFID

Scritto da il 27 marzo 2014 in TECNICHE - Nessun commento

Frank Louwet discute come gli inchiostri conduttivi con le particelle di nano argento andranno a sostituire gli odierni inchiostri.

Frank Louwet

Frank Louwet

 Agfa ha sviluppato un inchiostro conduttivo con particelle di nano argento che permette agli utenti di ridurre i costi dei materiali e che spingerà la miniaturizzazione in molte applicazioni chiave (RFID e smart card, NFC per la comunicazione tra dispositivi, ma anche nei dispositivi di controllo remoto per piccole apparecchiature). Superando nettamente le prestazioni degli inchiostri al fiocco d’argento, questa tecnologia dimostra anche di essere un sostituto efficace per l’ossido di indio e stagno (ITO) nella fabbricazione dei display.

Nano argento

Il vantaggio principale di inchiostri con nano argento deriva dalla sua elevata conducibilità, quindi si può prevedere che questo nuovo inchiostro sostituirà gli attuali inchiostri al fiocco d’argento in molte applicazioni.
Con i nuovi inchiostri è possibile progettare una resistenza con uno strato molto più sottile (1-2μ rispetto a 10-20μ, utilizzando ovviamente un retino di stampa più fine) o ridurre le dimensioni delle tracce stampate, o una combinazione di entrambi. La copertura [area conduttiva per chilogrammo di inchiostro] dell’inchiostro al nano argento è molto superiore a quella con inchiostri con fiocco d’argento tradizionali: 60-80m2/kg, rispetto a 15-20m2/kg. Come ulteriore bonus, è possibile stampare le linee molto più sottili, sostenendo la tendenza in corso per la miniaturizzazione. Recentemente, circuiti stampati sono stati progettati e stampati con linee da 150μ. Questo non sarebbe stato possibile con inchiostri standard.

Displays con nano argento

Uno dei maggiori catalizzatori di sviluppo del nuovo inchiostro conduttivo al nano argento è il miglioramento dei prodotti esistenti di Agfa a base di polimeri conduttivi, che vengono utilizzati per formare uno strato antistatico trasparente per la fabbricazione di display LCD.
Al di là di questa specifica applicazione, il nano inchiostro conduttivo d’argento trova anche la sua strada in applicazioni per elettrodi trasparenti flessibili, per sostituire la tecnologia attuale che si basa sugli ITO (ossido di indio e stagno ). ITO non è la soluzione ideale in quanto ha limitazioni nella conducibilità se applicata ai supporti del polimero: da un lato perché è molto fragile, ma anche perché deve essere temprato ad alta temperatura durante la produzione.
Il nuovo inchiostro è stato usato per produrre una griglia conduttiva per display che è così sottile da essere praticamente invisibile e che fornisce un maggiore grado di conducibilità.
La ricerca ha previsto che, trovando nicchie di applicazione come la sostituzione degli ITO, la richiesta di nuovi inchiostri a base di rame e argento conduttivo può arrivare fino al 22% del mercato totale dell’inchiostro conduttivo entro il 2018.

Altre opportunità di stampa

La sostituzione degli ITO è stata identificata come un interessante applicazione per gli inchiostri conduttivi, tra molte altre opportunità. Le aziende attive nel mercato della produzione di tastiere a membrana, che stanno ora cercando di implementare le loro competenze in nuovi mercati come l’elettronica stampata, mostrano grande interesse soprattutto quando gli inchiostri conduttivi sono una parte importante dei costi di produzione ed esiste quindi un chiaro vantaggio nel ridurre la quantità di inchiostro necessaria. Le aziende del settore EPC (Codifica Elettronica di Prodotto) hanno già considerato l’utilizzo dei nuovi inchiostri come mezzo per integrare antenne RFID nei prodotti.

Opzioni di Stampa

Per applicare gli inchiostri al nano argento su un supporto è stato sviluppato un processo speciale serigrafico in combinazione con un processo di sinterizzazione a 130°C, con risultati comparabili a quelli ottenuti con inchiostri al fiocco d’argento. Alternative si possono trovare utilizzando tecniche a getto d’inchiostro o flexo per poter avere un più vasto panorama di scelta tecnologica.
Con il nuovo inchiostro, Agfa ha superato la fase sperimentale di laboratorio e si prepara per la fornitura su larga scala nel 2014. Nel frattempo Agfa sta collaborando con vari integratori di sistemi. Essi apprezzano l’inchiostro al nano argento principalmente per la sue impareggiabili prestazioni conduttive nei micro circuiti stampati.
Agfa espone le sue soluzioni di stampa industriale presso la fiera InPrint di Hannover.

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