电子展|网版印刷在新型电子领域中的应用

随着科技的不断进步和数字化转型的加速，先进紧凑型传感器技术的需求日益旺盛。网版印刷技术作为实现高精度、高效率电子器件制造的关键工艺，正逐步成为推动全球数字化转型的重要力量。接下来电子展小编就来聊一聊网版印刷在新型电子领域中的应用。

网版印刷，是"丝网印刷"的另一种叫法。随着数字化转型的加速和系统间互联性需求的增加，人们对先进的紧凑型传感器技术的需求越来越多。

电子展浅谈网版印刷在新型电子器件领域的应用

01、硅太阳能电池

硅太阳能电池是能够吸收太阳光辐射并将太阳光转化为电能的半导体电子器件，广泛应用于发电及照明系统，具有可再生、无污染的特性。

硅太阳能电池的生产过程中非常关键的步骤之一是通过多次印刷在硅片的两面制造精细电路获得正银、背银电极，用于将光产生的电子导出电池。位于太阳能电池正面的电极栅线，起收集与传输电流的作用，电阻越小，电流越大，电池发电效率就越高。正面的电极栅线又可分为主栅线、副栅线。主栅线是直接接到电池外部引线的较粗部分，副栅线是为了将电流收集起来传递到主栅线的较细部分。由于栅线的线电阻是由电流通道上的细处所决定，如果栅线高度和宽度不平整，振幅很大，势必造成银用量的浪费。

采用无网结网版印刷导电银浆后再烧结制备副栅线，栅线电极的线宽比传统网版制备的低约20%，高度提升约 15%，高宽比提升25%左右，可以实现30μm以下线宽印刷并且线条平整度及线型更好，有效改善了断栅、虚印等问题，使电池片转换效率比传统网版提升了0.2% 左右。但无网结技术对浆料的导电能力与银浆外扩提出了更高的要求，浆料需具有较好的流平性、过墨性和塑性，而且根据网版设计浆料需维持较好的湿重水平，以及避免细栅印刷的节点发生。

02、触摸屏

触摸屏作为手机、平板等应用终端的关键零部件，市场需求和产业规模都在不断增长。它是以触摸方式实现人机交互的人机界面，可以使机器的配线简单化、标准化。

智能手机、平板电脑上画面的外侧为触摸屏边框，宽度一般为1 ～ 10mm，布有为实现触控机能的电极配线。如果采用 ITO 直接作为边框导线，会由于电阻过大导致灵敏度过低而无法达到感应芯片的驱动电流强度，所以需要通过印刷低电阻的导电银浆来作为电极线，将触控过程中产生的电流传递到芯片，通过测量电流的变化可以确定感触手指位置。

网版印刷技术制造触摸屏边框上的印刷电极配线的过程如下：首先通过网版印刷将触控银浆印刷在基材上形成 100μm 宽的线路，然后通过加热烘道使溶剂挥发并烧结银，通过激光刻蚀将部分银浆去除，得到 20μm 甚至 16μm 的线宽、间距，从而缩小了边框的宽度，满足全面屏对窄边框的要求。

03、电子陶瓷产品

在电子陶瓷产品的生产过程中，网版印刷已成为一项非常重要的工艺手段，例如厚膜陶瓷（TFC）、低温共烧陶瓷（LTCC）、高温共烧陶瓷（HTCC）、片式多层瓷介电容器（MLCC）等，都采用了网版印刷工艺，并要求电路中导体线条和线间距越来越小、分辨率越来越高，来提升电子封装的集成度和封装密度。

在制备LTCC时，利用网版印刷技术，按照电路设计要求将导电银浆转移到生瓷料带上形成电路层或互连通孔柱，采用复合钢丝网版作为网版。MLCC是由印好的金属电极（内电极）与绝缘的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，形成多个电容器并联，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体的电容。从结构上看，内部电极通过一层层叠起来，来增大电容两极板的面积，从而增大电容量。MLCC中的内电极可采用网版印刷镍浆的方式制作，将镍电极浆料以一定规则印刷到流延后的陶瓷薄膜上。在确保电极覆盖率正常的前提下，电极层厚度越薄越好，这样单位高度内能堆叠的层数越多，产品的容量就会越高。同时，要求电极边缘清晰度高、无毛刺、墨层无漏白，需对印刷网版及印刷工艺、浆料流变特性进行深入研究。MLCC被称为“工业大米”，广泛应用于消费类电子、家用电器、电源、照明、通信和汽车电子等领域。

04、汽车电子

电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统，从而延伸出“汽车电子”的概念。网版印刷已用于座椅加热垫、汽车玻璃加热线、汽车内饰和汽车人机界面，特别是在汽车内饰表面结合功能性可实现智能表面，体现更多的设计感、人机交互，比如在内饰塑胶表面上印刷导电电路实现触控功能。触控开关在空间、使用与设计等多方面有着非常大的优势，包括轻量化、节约空间、设计自由度高、操作便捷、防水防尘、稳定性好。未来汽车内的门饰板、仪表板、方向盘、天窗模块、照明系统的表面都可以实现智能表面。

采用模内电子技术来设计和生产智能表面，包括 3D 注射成型设计中的电路、触摸控制和照明，可解决复杂表面印刷的问题。模内电子是将电路印刷到平面的塑料板上，然后放入模具内进行热成型和注塑成型，使触摸控制或照明等功能直接嵌入塑料部件内部，并形成所需的形状。模内电子可实现将相对简单的电子元件与结构部件整合，不仅可以降低成本、节省空间，还可以提高内饰产品性能的稳定性。但是需要专为模内电子而设计油墨，要求在热成型和注射成型过程中具有良好的附着力和相容性，在剧烈的拉伸和高温下能够保持导电功能。

印刷电子技术可以与我们百年来一直在研究的弹性体材料产生很好的协同效应。通过充分利用我们在弹性体开发和制造方面丰富专业知识，我们不仅能拓宽印刷电子技术的应用范围，还可以突破局限提供具有开创性的应用方案，进而为全球的数字化转型做出重大贡献。电子展小编认为，印刷电子技术是非常有前景的。

文章来源：国开集团