L'impression de composants électroniques sur un film de 25 µm d'épaisseur est désormais une réalité, ce qui permet de fabriquer des circuits imprimés flexibles (FPCB) d'une épaisseur de 35 µm.

L'impression de lignes conductrices sur des films minces a toujours posé problème : plissement du substrat, mauvaise adhérence sur le PET non traité, impossibilité d'imprimer des circuits multicouches. Ces difficultés ont freiné de nombreux développements dans le domaine des dispositifs à film mince.

M. Sano, de la société japonaise SP Solutions, travaille dans le domaine de l'électronique sérigraphiée depuis 30 ans. Il est considéré comme l'expert en la matière en Asie. Il a trouvé une solution à ces problèmes et a réussi à imprimer plusieurs motifs sur des films de 25 µm.

Toutes les pâtes et encres à l'argent actuelles contiennent des liants durcissables. Au cours de la phase de durcissement, les liants (composants organiques) se rétractent, ce qui provoque la contraction de l'encre à l'argent et la formation d'ondulations à la surface du film. Il en résulte une mauvaise planéité du film, une mauvaise adhérence de l'argent et une conductivité réduite.

Afin d’éviter ces problèmes, M. Sano a imprimé les encres « Smart Screen » de GenesInk sur une feuille de PET de 25 µm fournie par Ootsuki Kougyon (traitement de surface favorisant l’adhérence). Les résultats ont montré une excellente adhérence (5B), l’absence de plis et une conductivité supérieure (12 fois supérieure à celle de la pâte d’argent).

Les encres Smart Screen sont à base de nanoparticules d'argent et ne contiennent pas de liants. Elles permettent d'obtenir une impression beaucoup plus fine, une densité de trait améliorée, l'absence de rétrécissement et une conductivité supérieure.

La résistivité de l'échantillon imprimé par GenesInk a été divisée par 12 par rapport à celle de la pâte à base de paillettes d'argent.

Les encres GenesInk qui ne contiennent aucun liant durcissable sont des encres « sans retrait ». Il s'agit d'une caractéristique importante pour l'impression sur des supports en PET fins (d'une épaisseur inférieure à 50 µm).

Il est donc possible d’imprimer des motifs conducteurs à la surface de feuilles de PET d’une épaisseur de 25 μm sans les plis ni les déformations gênants que l’on observe habituellement avec les pâtes d’argent standard imprimées sur des substrats flexibles aussi fins. Si l’on utilise comme diélectrique des matériaux à faible retrait (optimisés pour la fabrication de circuits flexibles), il devient alors possible de réaliser des cartes de circuits imprimés d’une épaisseur de 35 μm ( encre 1 μm, diélectrique 9 μm, substrat PET 25 μm).

L'impression des films PET a été réalisée au sein du groupe Mino au Japon et consistait à imprimer du Smart Screen R et une pâte d'argent standard à l'aide du même pochoir : maille de polyester standard, nombre de mailles : 420/pouce ; largeur du motif linéaire = 500 µm, longueur = 10 cm.

Outre les possibilités d'impression offertes par les encres « Smart Inks » de GenesInk, celles-ci ont la particularité de pouvoir être courbées selon un rayon très petit, pouvant descendre jusqu'à 2 à 3 mm, ce qui permet aux concepteurs de créer des dispositifs dans des espaces soumis à davantage de contraintes.

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