Hva er Roll-to-Roll-behandling?
Rull-til-rull-prosessering (R2R) er en produksjonsteknikk som brukes til å danne elektroniske apparater på fleksibelt underlagsmateriale som overføres fra en vals til en annen. En rekke fabrikasjonsoperasjoner kan utføres når underlaget slynger seg gjennom flere valser. Rull-til-rulle-prosessering kan også bli referert til som webbehandling eller hjul-til-hjuls-prosessering.
En rulle-til-rulle prosesseringsoperasjon involverer typisk flere valser, kalt en bane, rundt hvilket underlaget føres gjennom et antall fabrikasjonsoperasjoner. Disse valsene kan være orientert slik at underlaget orienteres horisontalt, vertikalt eller diagonalt når det overføres fra det ene til det neste. På den endelige rullen, noen ganger kalt opptaksvalsen, rulles underlaget opp i stedet for å føres videre til en annen rulle.
Underlag som brukes i R2R-prosessering kan være laget av en rekke materialer avhengig av påførings- og prosesseringstrinnene som er involvert i fabrikasjonen. Plastfilmer er ønskelige for deres gjennomsiktighet, fleksibilitet og seighet, men er ofte utsatt for nedbrytning og dimensjonell forvrengning ved høy temperatur. Der det ikke er behov for transparens, kan folier av rustfritt stål velges da de tåler høyere temperaturer enn plast. Andre materialer, for eksempel aluminium og kobberlegeringer, kan også brukes.
Kretsmønstre kan dannes på det fleksible underlaget på forskjellige måter. Noen slike produksjonslinjer bruker blekkskriverteknologi for å deponere materiale på underlaget. Denne prosessen ligner på hvordan en blekkskriver setter blekk på papir. Noen fasiliteter bruker fotolitografi, ved bruk av lys for å etse bort et mønster på underlaget som deretter kan fylles med et annet materiale. Andre teknikker som bruker ultrafiolett lys, lasere og så videre, kan også brukes til å innprente underlaget med elektriske kretsløp.
En rekke andre produksjonstrinn kan også utføres ved bruk av R2R-prosessering. I tillegg til å legge ned kretsmønstre, kan trinn som skjæring, laminering, plassering av etiketter, rengjøring og mer utføres. Varmeforsegling og påføring av en rekke belegg kan også inngå i en rull-til-rull-prosesseringsoperasjon.
Fordelene med rull-til-rull-prosessering inkluderer høye produksjonshastigheter og utbytter. Siden det gjør det mulig å produsere enheter automatisk i massemengder, kan denne teknikken bidra til å redusere kostnadene for produksjon gjennom stordriftsfordeler. Selv om startkapitalkostnader kan være høye for å sette opp et slikt system, kan disse kostnadene ofte gjenvinnes gjennom de økonomiske fordelene under produksjonen.
Mange produkter inneholder elektronikk produsert med rull-til-rull-behandling. Disse inkluderer forbrukerelektronikk som mobiltelefoner og datamaskiner, hvitevarer og til og med hjemmeutstyr. Enheter som brukes av den medisinske industrien som inkluderer slik elektronikk inkluderer håndholdte oksygenmonitorer i blodet, skjermer for ventilatorer og interaktive kontroller for medisinsk bildeapparat. Avanserte arkitektoniske funksjoner som optiske skodder som kan bytte fra gjennomskinnelig til gjennomsiktig, produseres også med rull til rullebehandling.
Rull-til-rulle-prosessering har vært særlig innflytelsesrik i utviklingen av tynnfilms solcelle-teknologi. Ved å bruke en brøkdel av materialet fra konvensjonelle solcellepaneler, gjør tynnfilm solceller solenergi mer attraktiv i energimarkedet. Å behandle dem på fleksibelt materiale i et rull-til-rulle-anlegg hjelper med å få ned de historisk høye kostnadene. Deres tynne profil gjør dem også til et mer estetisk tiltalende alternativ for kraftproduksjon enn voluminøse konvensjonelle paneler. Etter hvert som rull-til-rull-prosessering av tynne filmceller skrider frem automatiseres flere trinn, noe som fører til prisreduksjoner som gjør denne teknologien mer økonomisk konkurransedyktig.