Bodenstein, Christina (2020)
Untersuchung des Tampondrucks und dessen Kantengenauigkeit für die Anwendung in der gedruckten Elektronik.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.25534/tuprints-00011685
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
Der Tampondruck ist ein einmaliges und vielseitiges Druckverfahren. Aufgrund seines flexiblen Zwischenträgers können eine Vielzahl an unebenen, dreidimensionalen Oberflächen mittels einfacher Maschinensysteme bedruckt werden. Obwohl der Tampondruck eine immer stärkere Bedeutung, speziell im Bereich gedruckter Elektronik, zugesprochen bekommt, ist dieses Verfahren wissenschaftlich noch wenig untersucht und verstanden. In dieser Arbeit wird zunächst ein Phasenablaufplan für den Tampondruck entwickelt. Erstmalig wird der Tampondruck in die Teilprozessschritte der Fluidübertragung der Druckverfahren eingegliedert und beschrieben. Für die gedruckte Elektronik hat die Kantenschärfe eine besondere Relevanz. Die am häufigsten auftretenden Druckfehler sind Fluidfilamente und „Briefmarkeneffekte“. Es werden die Hauptparameter Druckform (Druckformmaterial und Rasterweite), Drucktampon (Härte und Form) sowie die Prozessgeschwindigkeit beleuchtet und dabei untersucht, welchen Einfluss diese auf die beschriebenen Druckfehler haben. Zur Kantenerkennung und quantitativen Auswertung der Kantenschärfe wird ein Algorithmus entwickelt, der die Kantengenauigkeit ermittelt. In Bezug auf den Briefmarkeneffekt, der sich als wellige Struktur an der Kante einer gedruckten Struktur bemerkbar macht, wird festgestellt, dass die Gravur der Druckform bzw. das Druckformherstellungsverfahren, den entscheidenden Einfluss auf diesen Effekt hat. Um kantenscharf drucken zu können, muss bereits im Drucklayout eine „Outline“ implementiert werden, die diesen Druckfehler eliminiert. Dazu wird das One-Step-Exposure-Verfahren für den Tampondruck entwickelt und beschrieben, welches beim Druckformherstellungsprozess angewandt werden muss. Unter Verwendung dieses Verfahrens können sehr präzise Kantenschärfen von durchschnittlich 2,01 (± 0,44) µm realisiert werden, welche unabhängig von Druckformmaterial und Rasterweite sind. Ein beim Tampondruck häufig auftretender Fehler sind Verunreinigungen durch wegspritzende Fluidfila-mente. Bei der Analyse der auftretenden Fluidfilamente wird gezeigt, dass diese in Abhängigkeit des Aufsetzpunkts der Drucktamponspitze auf der Druckform sich zu einem wiederkehrenden Muster entwi-ckeln. Durch systematische Untersuchung der einzelnen Prozessphasen im Tampondruck wird festgestellt, dass die Fluidfilamente in der Prozessphase entstehen, bei dem der Drucktampon das Druckfluid aus den Näpfchen der Druckform entnimmt. Durch die qualitative Analyse wird festgestellt, dass die Bildung der Fluidfilamente in Abhängigkeit mit der Prozessgeschwindigkeit in diesem Prozessschritt steht. In experimentellen Untersuchungen zur Drucktamponhärte und Drucktamponform wird kein eindeutiger Einfluss erkannt. Mithilfe der Ergebnisse dieser Arbeit kann nun die Druckqualität realisiert werden, die für komplexe gedruckte elektrische Bauteile, z.B. Elektrolumineszenz-Panele, im Tampondruck benötigt wird.
Typ des Eintrags: | Dissertation | ||||
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Erschienen: | 2020 | ||||
Autor(en): | Bodenstein, Christina | ||||
Art des Eintrags: | Erstveröffentlichung | ||||
Titel: | Untersuchung des Tampondrucks und dessen Kantengenauigkeit für die Anwendung in der gedruckten Elektronik | ||||
Sprache: | Deutsch | ||||
Referenten: | Dörsam, Prof. Dr. Edgar ; Roisman, Prof. Dr. Ilia | ||||
Publikationsjahr: | 12 Mai 2020 | ||||
Ort: | Darmstadt | ||||
Datum der mündlichen Prüfung: | 21 April 2020 | ||||
DOI: | 10.25534/tuprints-00011685 | ||||
URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/11685 | ||||
Kurzbeschreibung (Abstract): | Der Tampondruck ist ein einmaliges und vielseitiges Druckverfahren. Aufgrund seines flexiblen Zwischenträgers können eine Vielzahl an unebenen, dreidimensionalen Oberflächen mittels einfacher Maschinensysteme bedruckt werden. Obwohl der Tampondruck eine immer stärkere Bedeutung, speziell im Bereich gedruckter Elektronik, zugesprochen bekommt, ist dieses Verfahren wissenschaftlich noch wenig untersucht und verstanden. In dieser Arbeit wird zunächst ein Phasenablaufplan für den Tampondruck entwickelt. Erstmalig wird der Tampondruck in die Teilprozessschritte der Fluidübertragung der Druckverfahren eingegliedert und beschrieben. Für die gedruckte Elektronik hat die Kantenschärfe eine besondere Relevanz. Die am häufigsten auftretenden Druckfehler sind Fluidfilamente und „Briefmarkeneffekte“. Es werden die Hauptparameter Druckform (Druckformmaterial und Rasterweite), Drucktampon (Härte und Form) sowie die Prozessgeschwindigkeit beleuchtet und dabei untersucht, welchen Einfluss diese auf die beschriebenen Druckfehler haben. Zur Kantenerkennung und quantitativen Auswertung der Kantenschärfe wird ein Algorithmus entwickelt, der die Kantengenauigkeit ermittelt. In Bezug auf den Briefmarkeneffekt, der sich als wellige Struktur an der Kante einer gedruckten Struktur bemerkbar macht, wird festgestellt, dass die Gravur der Druckform bzw. das Druckformherstellungsverfahren, den entscheidenden Einfluss auf diesen Effekt hat. Um kantenscharf drucken zu können, muss bereits im Drucklayout eine „Outline“ implementiert werden, die diesen Druckfehler eliminiert. Dazu wird das One-Step-Exposure-Verfahren für den Tampondruck entwickelt und beschrieben, welches beim Druckformherstellungsprozess angewandt werden muss. Unter Verwendung dieses Verfahrens können sehr präzise Kantenschärfen von durchschnittlich 2,01 (± 0,44) µm realisiert werden, welche unabhängig von Druckformmaterial und Rasterweite sind. Ein beim Tampondruck häufig auftretender Fehler sind Verunreinigungen durch wegspritzende Fluidfila-mente. Bei der Analyse der auftretenden Fluidfilamente wird gezeigt, dass diese in Abhängigkeit des Aufsetzpunkts der Drucktamponspitze auf der Druckform sich zu einem wiederkehrenden Muster entwi-ckeln. Durch systematische Untersuchung der einzelnen Prozessphasen im Tampondruck wird festgestellt, dass die Fluidfilamente in der Prozessphase entstehen, bei dem der Drucktampon das Druckfluid aus den Näpfchen der Druckform entnimmt. Durch die qualitative Analyse wird festgestellt, dass die Bildung der Fluidfilamente in Abhängigkeit mit der Prozessgeschwindigkeit in diesem Prozessschritt steht. In experimentellen Untersuchungen zur Drucktamponhärte und Drucktamponform wird kein eindeutiger Einfluss erkannt. Mithilfe der Ergebnisse dieser Arbeit kann nun die Druckqualität realisiert werden, die für komplexe gedruckte elektrische Bauteile, z.B. Elektrolumineszenz-Panele, im Tampondruck benötigt wird. |
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Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-116853 | ||||
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 600 Technik 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau |
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Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 16 Fachbereich Maschinenbau 16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) 16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) > Funktionales Drucken |
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Hinterlegungsdatum: | 01 Jul 2020 08:01 | ||||
Letzte Änderung: | 06 Jul 2020 07:25 | ||||
PPN: | |||||
Referenten: | Dörsam, Prof. Dr. Edgar ; Roisman, Prof. Dr. Ilia | ||||
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 21 April 2020 | ||||
Export: | |||||
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