柔性电子相关工艺流程

柔性电子相关工艺流程

一、前处理/后处理

印刷墨水与基底的前处理非常重要 ，会直接影响器件薄膜的质量以及打印图形的精度 ，如通过基底的前处理来降低表面张力 ，导电基底的功函数等；提高墨水的分散性 ，可以使印刷更流畅 ，避免打印头阻塞。在薄膜印刷完成后 ，需要对薄膜进行一定的后处理 ，如导电薄膜需要高温退火来实现良好的导电性， 以及紫外交联手段来实现薄膜的固化。

二、墨水合成

柔性电子器件的核心在于墨水材料与器件制备。 因此在制造电子器件时 ，我们既要考虑柔性电子油墨的制备，也要考虑柔性电子器件薄膜的制备工艺。其中电子油墨的制备涉及材料的溶解 ，分散与混等， 因此需要用到球磨。

三、制造与加工

柔性电子薄膜的制备工艺也涉及多种 ，如静电纺丝， 3D打印 ，激光打印 ，真空镀膜 ，溅射 ，喷涂以及一些印刷涂布工艺等。

四、器件封装

柔性电子器件为了保持其柔性特征 ，通常会使用薄膜沉积工艺在具有柔性和延展性的基底材料上制备不同的功能层来构筑柔性电子器件。 随着柔性电子应用范围的不断扩大 ，对器件的性能和寿命提出了更高的要求 ，柔性电子器件的封装变得越来越重要。封装不仅可以保护柔性电子器件免受外力刮擦和冲击等物理损坏 ，也可以防止水、氧、颗粒、温度等周围环境对功能层造成侵蚀和失效 ，从而保证器件性能 ，延长使用寿命。

五、测试与表征

柔性电子材料与器件的测试表征贯穿于整个制备过程中。首先 ，在使用柔性/印刷功能油墨前 ，需要对油墨的参数进行表征测试， 以获得良好的可印刷油墨 ，如油墨的粘度 ，表面张力 ，在基底上的铺展性等；其次 ，通过不同加工工艺所获得的薄膜 ，需要对其厚度 ，表面形貌 ，薄膜导电性能等进行表征， 以测试薄膜是否符合器件需求；最后 ，对制备的器件性能性能进行表征 ，如器件的光电性能、机械稳定性、柔性等。

01 前处理/后处理

在制备柔性印刷电子器件前， 印刷墨水与基底的前处理非常重要 ，会直接影响器件薄膜的质量以及打印图形的精度 ，如通过 基底的前处理来降低表面张力 ，导电基底的功函数等；提高墨水的分散性 ，可以使印刷更流畅 ，避免打印头阻塞。

此外 ，在 薄膜印刷完成后 ，需要对薄膜进行一定的后处理 ，如导电薄膜 需要高温退火来实现良好的导电性， 以及紫外交联手段来实现薄膜的固化。

以下我们将主要介绍MFPC800等离子清洗机和AP300后处理设备。

MFPC800等离子清洗机

设备简介

使基底前处理 ，改善基底表面张力等。

AP300后处理设备

设备简介

在柔性电子器件的制备过程中,功能层薄膜的后处理会涉及到很多复杂的后处理过程,如热退火、 UV光照等。 而每种后处理过程都需要借助单独的设备或装置来完成,不仅增加了人工操作的步骤,同时也给器件制备带来很多不确定的影响因素。

AP300自动后处理平台具备多种后处理工艺,可以灵活设计后处理方案,系统自动按照工序设定依次完成各种后处理过程,既降低人工干预频次,也确保后处理工艺的一致性,具有操作简单、可靠性强、 自动化程度高等特点。

专门为柔性电子器件制备的后处理过程而设计

平台采用无线连接 ， 自动识别各模块

支持设置和调节各项参数 ，确保后处理工艺的一致性

集成加热、 254nmUV、 365nmUV光照三种后处理模块

支持设计后处理工序 ， 自动按照要求依次完成后处理

平台操作简单、可靠性强、 自动化程度高

02 墨水合成

柔性电子器件的核心在于墨水材料与器件制备。 因此在制造电子器件时 ，我们既要考虑柔性电子油墨的制备 ，也要考虑柔性电子器件薄膜的制备工艺。其中电子油墨的制备涉及材料的溶解 ，分散与混合等， 因此需要用到球磨。

以下将主要介绍幂方科技自主研发设备AutosR100自动合成反应器。

AutosR100自动合成反应器 

设备简介

AutoSR100自动合成反应器是幂方科技自主研发的用于各种化学反应的一款自动化实验设备 ，该装置采用精密的控制系统可以实现安全、高效、智能的自动化合成 ，主要应用于无机纳米材料和有机/高分子材料的自动合成 ，以及功能墨水的研发和制备。

特点

安全可靠：

设备采用全封闭式的防爆设计 ，避免用户直接接触化学物质 ，也可以阻挡飞溅物 ，从而大大降低了风险。 同时 ， 内置高精度观测系统和各类传感器 ，全方位确保设备安全运行 ， 一旦检测到异常情况 ，系统将立即启动安全防护机制 ， 自动关闭装置并发出警报，通知用户及时处理。

高效合成：

采用精准的进样系统,确保产物品质稳定、纯净度高。 内置的智能控制系统根据设定的工艺自动控制进料种类、进料顺序、反应温度和时问等，实现高效合成。

智能化：

通过物联网技术 ，用户可以通过手机APP远程监控和控制设备。可以实时查看设备运行状态、合成进度、设备故障预警、实验过程记录等信息,也可以在手机APP上预设合成任务，设备会按照预设任务进行自动合成。

易于维护：

设备采用简洁和人性化的设计 ，方便用户进行日常维护 ，主要部件均采用耐磨和耐腐蚀的材料 ，延长了设备的使用寿命。 同时 ，我们提供全面的售后服务，包括设备安装、调试、培训以及后续的维修和保养等，确保用户无后顾之忧。

03 制造与加工

柔性电子的制备工艺也涉及多种，如静电纺丝， 3D打印，激光打印 ，真空镀膜，溅射 ，喷涂以及一些印刷涂布工艺等。

以下我们将主要介绍幂方科技自主研发柔性电子打印机喷墨、点胶、刮涂三种工艺和MFDC680磁控等离子溅射仪。

喷墨打印：一键自动打印,喷墨打印所画即所得,解放设 计局限。 自动转角装置加上多孔喷墨算法, 保证喷墨的效果的同时也保证打印效率。

点胶功能：自研点胶组件 ， 可搭配多种针头使用,最小 支持0.06mm的针头,细如发丝。 支持各类 溶液点胶，支持自动高度校准,适配不同点胶基底。

刮涂功能：配合订制刀具与墨水供给单元,独有的气路设 计,精确到1kpa的气压控制,大大减少刮涂材料 涂布不均匀的可能性高精度刮涂让薄膜均一平 整,大范围薄膜厚度从几十纳米到微可控。

制作多样化器件

MP系列微电子打印机-MP1100

设备简介

MP1100微电子打印机具有自主知识产权的桌面级多功能微电子打印机,集成喷墨、点胶和刮涂三种印刷工艺,结合定制开发的印刷电子软件和配套的材料工艺体系 ，可以完成多种印刷与

柔性电子器件和系统的印刷制备。采用的是高精度喷墨科研头， 喷墨喷孔数量为12个， 1.5ml小容量墨水即可开始打印 ，适合精细小面积器件打印。

MP系列微电子打印机-MP1100应用案例展示

MP系列微电子打印机-MP2200

设备简介

MF-MP2200在基础款微电子打印机上喷头升级为工业喷头， 喷墨喷孔数1600 个，分辨率600npi/2排墨滴体积6pL ，4通道独立腔室 ，可以单独使用， 1ml~2.5ml左右墨水即可打印;打印更加快速和稳定， 同样集喷墨打印、点胶和刮涂于一体 ，是一款高集成的多功能柔性电子印刷设备。

应用案例展示

MP系列微电子打印机-MP3300

设备简介

新一代桌面级多功能微电子打印机,集成高速喷墨打印、点胶和刮涂三种印刷工艺,结合全新开发的印刷电子软件和配套的材料体系,可以快速完成多种印刷与柔性电子器件和系统的印刷制备。

MF-MP3300在基础款微电子打印机上喷头升级为工业喷头， 喷孔数1024个 ，打印更加快速和稳定。

应用案例

DB系列多功能柔性电子印刷设备-DB300

设备简介

新一代多功能柔性电子打印机,集成机械挤出直写打印，狭缝涂布和挤出式3D打印三种打印工艺。打印机具有高精度三轴系统和高平整度基板，直写高度控制更精确，打印过程中针头可自适应基板的水平度，可实现在多种基材表面实现点、线、面和复杂图形的高精度打印，以及特定3D结构的打印与UV固化。

功能介绍

刮涂高精度直写:可实现直写高度精确控制和基板自适应;标配14G~34G标准孔径点胶头(最小孔径60um),可选配20um和30um孔径的高精度点胶头;墨管具备加热功能;A4基板打印面积更大。

狭缝涂布:标配接触式和非接触式两种高精度刮刀,刮刀宽度40mm,高粘度和低粘度模块可选。

挤出3D打印:支持3D文件的切片和路径规划;支持材料精确控制挤出,实现特定结构的3D打印和UV固化。

DB系列多功能柔性电子印刷设备-DB300应用案例

EM400柔性电子电路印刷设备

设备简介

EM400电子电路印刷设备,集成平面直写、气动挤出3D打印、狭缝涂布等多种功能性印刷方式,可在多种柔性和刚性基底表面实现点、线、面等2D图案或3D立体结构的电子电路制备。此外,基于EM400电子电路设备,我们还推出了柔性印刷电子创新课堂,来助力学生技术创新,放飞孩子们的想象力。课堂内容包括印刷电子概述、 EM400操作说明以及器件或产品应用案例等。

应用案例

MFDC680磁控等离子溅射仪

设备简介

MFDC680是一款小型直流磁控等离子溅射仪 ，配有磁控溅射头和可旋转样品台。此款设配专门制备一些金属膜。

04 器件封装

柔性电子器件为了保持其柔性特征 ，通常会使用薄膜沉积工艺在具有柔性和延展性的基底材料上制备不同的功能层来构筑柔性电子器件。

随着柔性电子应用范围的不断扩大 ，对器件的性能和寿命提出了更高的要求 ，柔性电子器件的封装变得越来越重要。封装不仅可以保护柔性电子器件免受外力刮擦和冲击等物理损坏 ，也可以防止水、氧、颗粒、温度等周围环境对功能层造成侵蚀和失效 ，从而保证器件性能 ，延长使用寿命。

以下将主要介绍幂方科技自主研发FE1000柔性电子封装设备。

FE1000柔性电子封装设备

设备简介

幂方科技自主研发的FE1000柔性电子封装设备集成点胶封装、涂覆封装和真空热压封装三种封装工艺对器件进行封装。

专门为柔性电子器件的封装需求而设计

集成点胶封装、涂覆封装和真空热压封装三种封装工艺

支持惰性气体氛围下的热压封装

支持设计封装工序以及设置与调节各项参数 ，确保工艺一致性

适配各类常见胶膜材料和封装胶

适用于不同厚度的软/硬质各类基材电子器件

适用于有机/钙钛矿太阳能电池、 电致发光/变色器件、柔性电路、光电传感器、超级电容器、 Hybrid电路等器件

FE1000柔性电子封装设备

应用案例

05 测试与表征

柔性电子材料与器件的测试表征贯穿于整个制备过程中。 首先 ，在使用柔性/印刷功能油墨前 ，需要对油墨的参数进行表征 测试， 以获得良好的可印刷油墨 ，如油墨的粘度 ，表面张力， 在基底上的铺展性等；

其次， 通过不同加工工艺所获得的薄 膜 ，需要对其厚度 ，表面形貌 ，薄膜导电性能等进行表征， 以 测试薄膜是否符合器件需求；最后 ，对制备的器件性能性能进 行表征，如器件的光电性能、机械稳定性、柔性等。

以下将主要介绍FT2000 柔性电子测试仪、 MFPM001测厚仪、 MFUV280紫外老化试验箱、 MFXTH01 恒温恒湿试验箱。

FT2000 柔性电子测试仪

设备简介

FT2000柔性电子测试仪是幂方科技自主研发测试仪器，包含拉伸、弯曲、弯折、扭转四种运动测试模式。适用于印刷电极、导电高分子、石墨烯、液态金属和水凝胶等柔性材料， 以及传感器、 电容器、 电池、 OLED和电子皮肤等柔性电子器件。可以采集运动测试过程中测试材料的电阻、 电压或电流。可以在电脑上实时读取测量数据，并对数据进行记录和分析，显示平面坐标曲线和图形。

MFPM001测厚仪

设备简介

MFPM001 测厚仪采用机械接触式测量方式 ，严格符合标准要求 ，有效保证了测试的规范性和准确性。专业适用于量程范围内的塑料薄膜、薄片、 隔膜、纸张、箔片、硅片等各种材料的厚度精确测量。

MFXTH01 恒温恒湿试验箱

设备简介

对产品进行高温高湿、低温低湿测试 ，适用于电子、电器、 电池、塑胶、食品、纸品、车辆、金属、化学、建材、研究所、检验检疫局、大学等行业单位品管检测之用。

MFUV280 紫外线老化试验箱

设备简介

紫外线老化箱利用荧光紫外线灯模拟阳光照射之效果 ，被测试材料放置于一定温度下的光照中进行测试。用数天或数周的时间即可重现户外数月或数年出现的耐候效果。独有的免维护结构设计,使用更方便 ，更节能(一般在60度时材料在此箱内试验3小时相当于自然界环境中2个月老化结果。)

紫外线加速老化试验箱系仿真受阳光幅射之运输货柜环境， 以试验产品在其中之耐变色程度。供制作产品材料时 ，调配化学原料之参考。紫外线加速老化试验箱符合标准: ASTM-D1148标准。