Was ist Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung?

Bei der Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung (R2R) handelt es sich um eine Fertigungstechnik zur Herstellung elektronischer Geräte auf flexiblem Substratmaterial, das von einer Rolle auf eine andere übertragen wird. Während das Substrat durch mehrere Walzen gepresst wird, können verschiedene Fertigungsvorgänge durchgeführt werden. Die Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung kann auch als Bahnverarbeitung oder Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung bezeichnet werden.

Bei einem Rolle-zu-Rolle-Verarbeitungsvorgang sind in der Regel mehrere Walzen, ein sogenanntes Band, erforderlich, um die das Substrat durch eine Reihe von Herstellungsvorgängen geleitet wird. Diese Rollen können so ausgerichtet werden, dass das Substrat beim Transport von einer zur anderen horizontal, vertikal oder diagonal ausgerichtet ist. Auf der letzten Rolle, manchmal auch Aufwickelrolle genannt, wird das Substrat aufgewickelt, anstatt es an eine andere Rolle weiterzugeben.

Die bei der R2R-Verarbeitung verwendeten Substrate können je nach Anwendung und den bei der Herstellung beteiligten Verarbeitungsschritten aus einer Vielzahl von Materialien bestehen. Kunststofffolien sind aufgrund ihrer Transparenz, Flexibilität und Zähigkeit wünschenswert, neigen jedoch bei hohen Temperaturen häufig zu Zersetzung und Dimensionsverzerrung. Wenn keine Transparenz erforderlich ist, können Edelstahlbleche gewählt werden, da diese höheren Temperaturen standhalten als Kunststoffe. Es können auch andere Materialien wie Aluminium- und Kupferlegierungen verwendet werden.

Schaltkreismuster können auf verschiedene Arten auf dem flexiblen Substrat gebildet werden. Einige dieser Produktionslinien verwenden Tintenstrahltechnologie, um Material auf das Substrat aufzutragen. Dieser Vorgang ähnelt dem Auftragen von Tinte auf Papier durch einen Tintenstrahldrucker. Bei einigen Installationen kommt Photolithographie zum Einsatz, bei der mit Licht ein Muster in das Substrat geätzt wird, das dann mit einem anderen Material ausgefüllt werden kann. Andere Techniken, die ultraviolettes Licht, Laser usw. verwenden, können ebenfalls verwendet werden, um das Substrat mit elektrischen Schaltkreisen zu bedrucken.

Auch eine Vielzahl weiterer Fertigungsschritte können mit der R2R-Verarbeitung realisiert werden. Neben der Erstellung von Schaltkreismustern können auch Schritte wie Stanzen, Laminieren, Anbringen von Etiketten, Reinigen und mehr durchgeführt werden. Auch Heißsiegeln und das Aufbringen verschiedener Beschichtungen können in einen Rolle-zu-Rolle-Verarbeitungsvorgang einbezogen werden.

Zu den Vorteilen der Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung gehören hohe Produktionsraten und Erträge. Da es die automatische Herstellung von Geräten in großen Mengen ermöglicht, kann diese Technik dazu beitragen, die Herstellungskosten durch Skaleneffekte zu senken. Obwohl die anfänglichen Kapitalkosten für die Einrichtung eines solchen Systems hoch sein können, können diese Kosten häufig durch wirtschaftliche Vorteile während der Produktion ausgeglichen werden.
Viele Produkte enthalten elektronische Komponenten, die im Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt werden. Dazu gehören Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefone und Computer, Haushaltsgeräte und sogar Heimtrainingsgeräte. Zu den von der medizinischen Industrie verwendeten Geräten, die solche elektronischen Geräte enthalten, gehören tragbare Blutsauerstoffmonitore, Displays für Beatmungsgeräte und interaktive Steuerungen für medizinische Bildgebungsgeräte. Auch fortschrittliche architektonische Elemente, wie etwa optische Verschlüsse, die von durchscheinend zu transparent wechseln können, werden im Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt.

Die Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung hatte einen besonderen Einfluss auf die Entwicklung der Dünnschicht-Solarzellentechnologie. Dünnschichtsolarzellen verbrauchen einen Bruchteil des Materials herkömmlicher Solarmodule und machen Solarenergie auf dem Energiemarkt attraktiver. Ihre Verarbeitung zu flexiblem Material in einer Rolle-zu-Rolle-Anlage trägt dazu bei, ihre historisch hohen Kosten zu senken. Ihr schlankes Profil macht sie auch zu einer ästhetisch ansprechenderen Option zur Stromerzeugung als sperrige herkömmliche Panels. Da die Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung von Dünnschichtzellen voranschreitet, werden immer mehr Schritte automatisiert, was zu Preissenkungen führt, die diese Technologie wirtschaftlich wettbewerbsfähiger machen.

Go up

Diese Website verwendet Cookies