Hvad er Roll-to-Roll-behandling?
Rulning-til-rulle-behandling (R2R) er en fremstillingsteknik, der bruges til at danne elektroniske apparater på fleksibelt underlagsmateriale, der overføres fra en rulle til en anden. En række fabrikationsoperationer kan udføres, når substratet snor sig gennem flere ruller. Rul-til-rulle-behandling kan også kaldes webbehandling eller rulle-til-rulle-behandling.
En rulle-til-rulle-behandlingsoperation involverer typisk adskillige ruller, kaldet en bane, omkring hvilken underlaget føres gennem et antal fabrikationsoperationer. Disse ruller kan være orienteret, så underlaget er orienteret vandret, lodret eller diagonalt, når det overføres fra det ene til det næste. På den endelige rulle, undertiden kaldet optagelsesrullen, rulles underlaget op snarere end føres videre til en anden valse.
Substrater, der bruges til R2R-behandling, kan være fremstillet af en række forskellige materialer afhængigt af applikations- og behandlingstrinnene involveret i fremstilling. Plastfilm er ønskelige for deres gennemsigtighed, fleksibilitet og sejhed, men er ofte modtagelige for nedbrydning og dimensionel forvrængning ved høj temperatur. Hvor transparens ikke kræves, kan folie af rustfrit stål vælges, da de tåler højere temperaturer end plast. Andre materialer, såsom aluminium og kobberlegeringer, kan også anvendes.
Kredsløbsmønstre kan dannes på det fleksible underlag på forskellige måder. Nogle af disse produktionslinjer anvender inkjet-teknologi til at deponere materiale på underlaget. Denne proces ligner, hvordan en inkjetprinter deponerer blæk på papir. Nogle faciliteter anvender fotolitografi ved hjælp af lys til at etse væk et mønster på underlaget, som derefter kan fyldes med et andet materiale. Andre teknikker, der anvender ultraviolet lys, lasere og så videre, kan også bruges til at præge underlaget med elektriske kredsløb.
En række andre fremstillingstrin kan også udføres ved anvendelse af R2R-behandling. Ud over at fastlægge kredsløbsmønstre kan der udføres sådanne trin som skæreskæring, laminering, placering af etiketter, rengøring og mere. Varmeforsegling og påføring af en række belægninger kan også indbefattes i en rulle-til-rulle-forarbejdningsoperation.
Fordelene ved rulle-til-rulle-forarbejdning inkluderer høje produktionshastigheder og udbytter. Da det gør det muligt for enheder at blive fremstillet automatisk i massemængder, kan denne teknik hjælpe med at reducere produktionsomkostningerne gennem stordriftsfordele. Selvom startkapitalomkostninger kan være høje til at oprette et sådant system, kan disse omkostninger ofte inddrives gennem de økonomiske fordele under produktionen.
Mange produkter indeholder elektronik fremstillet med rulle-til-rulle-behandling. Disse inkluderer forbrugerelektronik såsom mobiltelefoner og computere, husholdningsapparater og endda træningsudstyr til hjemmet. Enheder, der bruges af den medicinske industri, der inkorporerer sådan elektronik, inkluderer håndholdte iltmonitorer i blodet, skærme til ventilatorer og interaktive kontroller til medicinsk billeddannelsesenheder. Avancerede arkitektoniske funktioner såsom optiske skodder, der kan skifte fra gennemsigtig til gennemsigtig, fremstilles også med rulle-til-rulle-behandling.
Roll-to-roll-behandling har været særlig indflydelsesrig i udviklingen af tyndfilms solcelle-teknologi. Ved hjælp af en brøkdel af materialet fra konventionelle solcellepaneler gør tynde film solceller solenergi mere attraktiv på energimarkedet. Bearbejdning af dem på fleksibelt materiale i en rulle-til-rulle-facilitet hjælper med at nedbringe deres historisk høje omkostninger. Deres tynde profil gør dem også til en mere æstetisk tiltalende mulighed for strømproduktion end voluminøse konventionelle paneler. Efterhånden som roll-to-roll-behandling af tynde filmceller skrider frem, automatiseres flere trin, hvilket fører til prisnedsættelser, der gør denne teknologi mere økonomisk konkurrencedygtig.