功能性墨水:它们是什么?为什么在项目中使用它们?

功能性墨水:它们是什么?为什么在项目中使用它们?

用于制作印刷电路和柔性电路的功能性油墨为蚀刻铜柔性电路和印刷电路板(PCB)等传统方法提供了一种经济高效的替代方案。虽然后一种选择仍然被广泛使用,但功能性油墨使制造商能够在柔性基板上打印大规模电路制造。

什么是功能性油墨,它们是如何工作的?继续阅读,了解有关这项便捷技术的所有知识,并在下一个项目中利用其潜力。

什么是功能性油墨?

功能性油墨是可使用不同印刷工艺应用于各种刚性和柔性表面的油墨:

  • 丝网印刷(单张纸和卷筒纸),
  • 气溶胶喷射打印,
  • 和凹版印刷。

印刷技术的选择取决于油墨类型和最终产品用途。功能性油墨通常比传统方法更环保。为什么呢?因为在PCB上蚀刻铜需要使用酸浴,而使用功能性油墨的添加工艺不会产生废物,也不会使用有害化学品。

我们可以将功能性油墨分为两类:导电油墨和非导电油墨。让我们仔细看看每一种方法,找出它们的优缺点。

导电油墨

导电油墨是导电的油墨。您可以在广泛的应用程序中找到它们,例如:

  • 电容式和薄膜开关,
  • RFID标签,
  • 触摸屏,
  • 生物和电化学传感器,
  • 正温度系数(PTC)加热器,
  • 电磁干扰/射频干扰(EMI/RFI)屏蔽,
  • 耐磨电子产品(弹性导电油墨)。

与其他选项相比,哪些因素决定了导电油墨的选择?这一切归结为成本和导电性——但其他因素,如基板兼容性、油墨分子结构、最终产品使用和电源效率要求,也是影响决策的一些其他主要因素。导电油墨有几种变体。

银和氯化银油墨

银墨导电性好,电阻低。它们可与多种基材配合使用,包括聚酯、聚碳酸酯、玻璃和乙烯基,并且具有耐磨性、耐折叠性和抗皱性。由于其粘性、灵活性和印刷适性,因此适用于医用电极和膜电路。

碳素墨水

与银墨相比,碳墨具有更强的阻力、更小的导电性和更长的耐久性。它们可以防止电路短路,保护银墨不受银迁移的影响,并且比银墨便宜。在附着力、印刷适性和基材兼容性方面,它们也具有与银油墨相当的质量。为了达到电阻率、导电性和成本的要求,碳墨经常与银墨结合。

金和铂油墨

由于金和铂等金属的高成本,当性能优势超过成本时,这些油墨的制造和使用量通常非常有限。例如,金用于需要高水平抗氧化性的应用,而铂用于需要高水平导电性的应用。

金属基油墨

由于其导电性强,铜油墨可作为银油墨的较便宜替代品。然而,油墨的低稳定性限制了其应用。镍墨非常耐用,但也比碳墨昂贵。

非导电油墨

非导电油墨不导电,但用于各种重要的功能性和装饰性应用:传感器,薄膜开关,图形覆盖标签. 以下是一些非导电油墨的示例:

平面设计油墨

图形墨水用于各种组件和品牌识别产品,包括铭牌、标签、装饰性标志、贴花、标语牌、弹性体键盘和图形覆盖。溶剂型油墨、水基油墨、UV固化油墨、环氧树脂油墨和风干油墨是图形油墨的几个例子。

如何选择合适的图形墨水?考虑诸如衬底的表面能和表面张力、环境条件和成本等因素。在Melrose,我们使用丝网印刷、数字印刷、平版印刷、UV喷墨印刷和UV柔版印刷等技术。

电介质油墨

电介质油墨是电绝缘油墨,在导电油墨一起工作时保持导电油墨。在多层电路设计中,电介质油墨禁止各层导电油墨相互作用。它们通过形成绝缘屏障来防止电短路和银迁移。

电介质油墨可用于刚性和柔性基材,包括裸或印刷处理的聚酯、聚碳酸酯和玻璃。它们具有优异的粘合性能、优异的柔韧性、防潮性和耐磨性,并且不受褶皱和弯曲的影响。薄膜开关、射频识别(RFID)标签、天线和电极都采用电介质墨水。

专用油墨

专业油墨也在慢慢地进入普通产品开发流程。以下是目前使用的最常见的专用油墨类型:

  • 热变色油墨–环境温度升高超过设定值时会变色的温度敏感油墨。它们有多种颜色,包括霓虹灯、蓝色、紫色和其他色调。标签、印刷广告、纺织品、生物标记物和传感器都是热致变色油墨的常用用例。
  • 光致变色油墨–当暴露在紫外线下时,这些油墨会立即变色。这些光致变色油墨和热致变色油墨一样,有多种颜色。它们可以在感光眼镜、感觉阳光照射的身体贴片和衣服中找到。
  • 水性变色油墨–当这种墨水与水相互作用或浸入水中时,颜色会发生变化。包装、装饰伞和服装都是常用的例子。

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