Grafika strony Druk sensorów

Druk sensorów

Sensory Sitodrukowane: Przyszłość Elastycznej Elektroniki i IoT

Połączenie precyzji tradycyjnego druku z zaawansowaną inżynierią materiałową. Rozwijamy technologię elastycznych, wydajnych i skalowalnych sensorów dla przemysłu, medycyny oraz elektroniki noszonej (wearables).

Technologia drukowa w Służbie nowoczesnej nensoryki

Druk elastyczny (Printed Electronics) rewolucjonizuje sposób, w jaki projektujemy i wytwarzamy układy elektroniczne. Wśród różnorodnych metod wytwarzania, sitodruk (screen printing) zajmuje pozycję lidera w przemysłowej produkcji elastycznych sensorów.

Dzięki możliwości nanoszenia warstw o grubości od kilkuset nanometrów do kilkudziesięciu mikrometrów, sitodruk umożliwia tworzenie trwałych, precyzyjnych struktur przewodzących, półprzewodnikowych oraz dielektrycznych na szerokiej gamie podłoży – od folii polimerowych po tekstylia i papier.

Jak powstają sensory? Proces produkcji

1. Dobór podłoża i przygotowanie powierzchni

Proces rozpoczyna się od wyboru optymalnego podłoża elastycznego, dostosowanego do warunków pracy czujnika:

  • PET / PEN: Termostabilne folie polimerowe o wysokiej wytrzymałości mechanicznej.

  • PI (Poliamid): Przeznaczony do aplikacji wymagających wysokiej odporności termicznej.

  • Podłoża Elastomerowe (np. TPU, Silikon): Dedykowane dla czujników rozciągliwych (stretchable electronics).

  • Podłoża Papierowe i Tekstylne: Dla ekologicznych czujników jednorazowych oraz odzieży inteligentnej.

2. Formulacja i nanoszenie tuszy funkcjonalnych

Kluczem do niezawodności czujnika są specjalistyczne tusze i pasty funkcjonalne:

  • Tusze przewodzące: Oparte na nanocząstkach srebra (Ag) lub strukturach nano cząsteczkowych (grafen, nanoturby węglowe CNT).

  • Tusze czułe (Active Inks): Materiały zmieniające właściwości elektryczne pod wpływem czynników zewnętrznych (temperatura, naprężenie, wilgotność, stężenie gazów lub biochemiczne markery).

  • Tusze dielektryczne i izolacyjne: Służące do drukowania warstw ochronnych oraz elementów pojemnościowych.

3. Precyzyjny proces sitodruku

Za pomocą matryc siatkowych (stalowych lub syntetycznych) oraz zgarniaczy (squeegee) pasta jest przeciskana na podłoże. Sitodruk pozwala na uzyskanie wyjątkowej powtarzalności, wysokiej grubości warstw (co przekłada się na niską rezystancję przewodników) oraz wysokiej wydajności w procesach arkuszowych (Sheet-to-Sheet).

4. Suszenie i utwardzanie (sintering / curing)

Po nadrukowaniu struktury przechodzą proces obróbki termicznej, fotonicznej (IPL) lub UV. Proces ten usuwa rozpuszczalniki i spaja (sfermentowuje) nanocząstki w ciągłą, przewodzącą strukturę o pożądanych parametrach elektrycznych.

5. Integracja Hybrydowa (FHE – Flexible Hybrid Electronics)

Łączymy zalety druku wielkopowierzchniowego z miniaturowymi, tradycyjnymi układami scalonymi (Silicon ICs). Dzięki zastosowaniu klejów przewodzących (ECA) montujemy układy przetwarzania sygnałów i komunikacji bezprzewodowej (BLE, RFID, NFC) na elastycznym podłożu, tworząc w pełni funkcjonalne systemy autonomiczne.

Dlaczego sitodruk w produkcji sensorów?

  • Wysoka skalowalność: Doskonała wydajność kosztowa przy produkcji masowej w porównaniu do tradycyjnych metod fotolitograficznych.

  • Elastyczność i lekkość: Możliwość tworzenia lekkich, zginalnych, a nawet rozciągliwych elementów pomiarowych idealnych do dopasowania do nieregularnych kształtów.

  • Grube warstwy przewodzące: Sitodruk umożliwia nanoszenie grubszych warstw tuszu niż inne metody druku (np. inkjet), co zapewnia wyższą przewodność i trwałość mechaniczną.

  • Zrównoważona produkcja: Proces typu additive manufacturing – materiał nanoszony jest tylko tam, gdzie jest potrzebny, co drastycznie ogranicza zużycie surowców i odpady chemiczne.

Obszary zastosowań sensorów sitodrukowanych

  • Medycyna i biosensory (Healthcare): Plastry diagnostyczne monitorujące parametry życiowe, sensory glukozy, biosensory potu i tętna bezpośrednio przyklejane do skóry.

  • Elektronika noszona (Wearables & Smart Textiles): Sensory odkształcenia (strain sensors) i temperatury wbudowane w odzież sportową i ochronną.

  • Przemysł 4.0 i IoT: Elastyczne czujniki ugięcia, nacisku, wilgotności oraz wycieków montowane na rurociągach, maszynach i w strukturach budowlanych (Structural Health Monitoring).

  • Inteligentne opakowania i logistyka: Zintegrowane ze wskaźnikami temperatury i uszkodzeń wskaźniki świeżości żywności oraz leków.

  • Automotive: Panele dotykowe, sensory obecności pasażera, maty grzewcze zintegrowane z elementami wykończenia wnętrza pojazdów.

Naszym celem jestbadanie, rozwór oraz tworzenie elastycznych, lekkich i wydajnych rozwiązań sensorycznych, które mogą być integrowane zarówno z elektroniką użytkową, jak i zaawansowanymi systemami przemysłowymi.

W ramach rozwoju technologii planujemy wdrożenie produkcji sensorów:

  • nacisku
  • wilgotności
  • temperatury

Przedstawione poniżej rezystywne czujniki nacisku to struktura wytwarzana w technologii elektroniki drukowanej składająca się z dwóch elektrod grzebieniowych oraz warstwy sensorycznej rezystwywnej której przewodność wzrasta wraz ze wzrostem przykładanego ciśnienia. Pomiar realizowany przy pomocy elastycznych elektrod sygnałowych zależy od kształtu i rozmiarów pola roboczego sensora. struktura przy grubości poniżej 250 mikronów pozwala na pomiar nacisku do 20 kN/ cm 2. 





Skontaktuj się z nami

Napisz do nas


Pytania

Najczęściej zadawane pytania na temat naszych produktów

Unia Europejska