HERAEUS NOBLELIGHT Intelligente Verpackungen können mehr als nur ein Produkt einpacken. Sie helfen bei der Identifikation und der Logistik der Produkte, sie schützen vor Diebstahl oder Produktpiraterie. Kern der neuen Möglichkeiten sind kleine Chips, RFID Labels oder generell gedruckte Elektronik. Dafür wird eine metallische Tinte aufgedruckt und anschließend durch Sintern leitfähig gemacht. Sintern von preisgünstigen Kupfertinten funktioniert besonders gut mit Flashlampen, da diese schneller sintern, als das Kupfer oxidieren könnte.
Kupfertinten sind eine kostengünstige Alternative zu Silbertinten, wenn es um gedruckte Elektronik für RFID oder intelligente Verpackungen geht. Das Sintern von Kupfertinten auf Papier ist jedoch eine echte Herausforderung. Eine Kooperation aus drei Unternehmen – Promethean Particles, Dycotec Materials und Heraeus Noblelight – zeigt, wie Kupfer Nanopartikel in gedruckter Tinte durch Xenon Blitzlampen leicht und schnell verschmelzen und so hoch leitfähige und stabile elektronische Schaltkreise bilden.
Anders als Silber bildet Kupfer an der Luft sehr schnell Oxide, die das Sintern erschweren oder gar verhindern. Bisher wird Kupfertinte darum häufig in einem Ofen unter Inertgas gesintert, was mit viel Aufwand verbunden und relativ langsam ist. Xenon Flash Systeme dagegen übertragen innerhalb von Millisekunden sehr viel Energie in die Tinte. Dadurch sintert diese so schnell, dass der Oxidationsprozess nicht einsetzt. Zusätzlich wird durch diese schnelle Energieübertragung das Substrat, also Folie oder Papier, kaum mit erwärmt und so geschont.
Die Unternehmen der Kooperationen für das erfolgreiche Sintern von metallischen Tinten sind:
- Promethean Particles, Nottingham/GB: Hersteller von Nanomaterialien
- Dycotec Materials, Swindon/GB: Produzent von Tinten und Beschichtungen
- Heraeus Noblelight, Cambridge/GB: Entwicklung eines Xenon-Blitzlampen Systems für das Sintern von metallischen Tinten
»Aus Gesprächen mit unseren Kunden wissen wir, dass der Bedarf an kostengünstigen Tinten groß ist. Unsere neue Großserienfertigung hat es uns ermöglicht, hochwertige Nanopartikel in Mengen von mehr als 1000 to pro Jahr zu produzieren«, stellt Laurie Geldenhuys, CEO von Promethean Particles, fest. Richard Dixon, Geschäftsführer von Dycotec Materials, fügt hinzu: »Mit den Nanomaterialien von Promethean Particles konnten wir Tinten mit hohem Feststoffanteil und großer Stabilität herstellen, die mit Inkjet Druckköpfen verarbeitet werden können, die in hohen Frequenzen drucken und große Serienproduktion gewährleisten. Die Verarbeitung unserer Tinten mit dem Heraeus-Blitzlampensystem ermöglichte eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit.«
Martin Brown, Applikationsleiter von Heraeus Noblelight, kommentiert: »Das photonische Sintern von Tinten bietet einen signifikanten Vorteil gegenüber der herkömmlichen Ofenverarbeitung. Es spart viel Platz, Betriebskosten und Zeit. Für Kupfertinten eignet sich unsere Heraeus Xenon Flash Technologie besonders gut, da die schnellen Verarbeitungsgeschwindigkeiten die Kupferoxidationsprobleme überwinden.« (Foto: Dycotec Materials)
〉 www.heraeus.com
〉 www.prometheanparticles.co.uk
〉 www.dycotecmaterials.com
