2.2印刷电子技术类型
印刷电子是用印刷技术制造电子产品， 此“印刷”的含义不仅包括印刷，也包 含喷印、压印、溅射、光致成像等工艺 技术。
最初人们把重点放在了数码喷墨打印技 术的应用上，但现在人们把越来越多的 注意力转移到了传统的印刷工艺上，像 凹版印刷、凸版印刷、平面胶版印刷和 网版印刷等工艺，因为它们能够进行大 批量、低成本的生产。
压印图形是项精巧的新工艺技术, 适应电子电路高密度 化, 能够线路形状更细，绝缘介质更薄, 电气性能更好 。压印图形技术首先是把图形数据编辑，随后制作图 形压印模版，模版制作是用电铸或激光方法构成图形 。以后用压印模对介质膜片进行压印出图形, 形成电子 电路。
2) 模压印刷法
压印流程
3) 固态沉积法
成卷生产以连续滚动式像印刷报纸那样大量生产承 印物，具体是指以卷状挠性薄膜为基板，在其上面印 刷各种电子电路，然后再回卷到卷轴上。R2R生产至 关重要的是设备，设备与基板材料的匹配。
成卷加工技术
挠性天线生产流程与实样
成卷加工技术
电子纸R2R生产流程示意图
成卷加工技术
薄膜太阳能电池之R2R生产
印制电子也将在传感器中大显身手，能够形成薄膜型 的新功能传感器。印制电子技术制作的薄膜传感器， 是通过把敏感材料沉积在薄膜介质基板上形成的，同 时可将部分电路制造在此基板上。
印制薄膜传感器
医疗和工业用大 型成像传感器
有机膜传感器
印刷电子技术的发展趋势
4.1市场规模 4.2印制电子产业充满吸引力 4.3印制电子技术需系统开发
新颖电子设备的追求、享用，驱动了印刷电子 产品的产生与发展。
1.2名称与定义
“印刷电子”（Printed Electronics）是指利用各种印 刷技术，形成电子元器件和电路的电子产品。也有称 为“可印刷电子”（Printable Electronics），或称为 “全印刷电子”（All Printed Electronics）。这是从加 工工艺的角度称谓。
2.4印刷电子材料
基板材料 电子功能材料 印刷电子材料例子
基板材料
基板材料作为电子电路载体，具有轻薄可挠曲的特点 ，以及有一定耐热性、耐化学性、尺寸稳定性和电气 特性。基板材料要求与目前挠性印制电路板的基材基 本相同，所用的是同一类有机基材，主要有聚苯二甲 酸二乙酯(聚酯PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚 酰亚胺(PI)。
“有机电子”（Organic Electronics）、“塑料电子” （Plastic Electronics），指用有机(塑料)基材和或有机 涂料为材料经印刷形成的电子产品；
“薄膜电子”（Film Electronics），指用有机薄膜基 材经印刷形成的电子产品；
“挠性电子”或“软性电子”（Flexible Electronics） ，指用薄膜基材形成的可卷曲的电子产品；
“可穿戴电子”(wearable electronics)，指把电子组件 印制在穿戴的衣帽上。
1.2名称与定义
印刷电子类同称谓的相关性
1.3印刷电子特点
1）印刷技术的导入简化电子产品制造工艺
常规PCB与印刷电子基本制造流程比较
1.3印刷电子特点
2）把电子电路与元器件集合在一起，连接可 靠
导体材料 有机半导体材料 绝缘介质材料
印刷电子材料例子
美国ANI公司与Optomec公司合作，成功 开发了铜纳米粒子导电油墨
比利时的IMEC公司是世界领先的纳米电 子与纳米技术企业, 开发了一种全溶液( 油墨)制程的有机太阳能电池
杜邦公司微电子材料(MCM)部门, 为印制 电子市场开发了多种新的油墨和成像材 料
喷墨印制技术关键是喷印油墨材料和喷印装置 的喷头结构, 这两者决定了喷墨印制的图形性 能与质量。
1）喷墨印刷法
喷墨印制电子电路示意图
2) 模压印刷法
我们所熟悉的CD、VCD、DVD等光盘, 是应用模压印制 (压印) 图形方法的微复制技术制作的。从光盘的压印 复制技术得到启示, 压印图形技术可应用于印制电路板 和印制电子生产。
印制电子产品应用领域与特点
3.2应用实例
应用实例
薄膜开关
薄膜开关 (Membrane Switch), 也有称触摸开 关，是利用聚酯薄膜为基体, 网版印刷方法将 导电油墨印刷在薄膜上，构成导电线路和按键 触点(开关)，如图2-1所示。现在薄膜开关已被 广泛应用于计算机键盘、自动化仪表和自动化 电子设备的触摸式控制盘等。
OLED照明灯装饰的建筑物
平面状OLED照明灯
R2R制作的OLED照明灯
电池
薄膜太阳能电池组件
有机光伏电池卷
应用于国际空间站
传感器
传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受 外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组 成（如气味、烟雾），并能将检测感受到的信息，按 一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出 ，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控 制等要求。并将探知的信息传递给其他装置或器官。 它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
2.2印刷电子技术类型
传统印刷技术 特殊印刷技术 成卷加工技术
传统印刷技术
传统印刷技术有凸版印刷、凹版印刷、 平版印刷、网版印刷，这些印刷技术都 可用于印刷电子，不过哪种工艺可能更 加适合于特定材料或应用，需要作选择 每一项技术都有自己的优势和缺陷。
传统印刷技术
柔性凸版印刷示意图
凹版印刷示意图
固态沉积包括溅射、蒸镀、等离子气化 等气相沉积技术。
4) 光致成像法
利用涂膜材料的光反应性, 进行曝光、显影得 到电子电路, 这在PCB行业和半导体行业都是熟 悉的光致成像工艺。
光致成像法印制电子产品
5) 激光成像法
激光技术在PCB制造中应用已不再新颖, 从激光 绘图制照相底版、激光穿孔、激光切割到激光直 接成像(LDI)、激光修正线路等。同样可延伸到 激光印制电子。
印刷电子材料例子
Bayer这个世界著名化学品公司其下属子公司 也在制造印制电子用的有机导电油墨，Bayer 公司所开发的电子发光聚碳酸酯膜已被用于汽 车电子产品。Bayer的子公司也能生产价低质 高的碳纳米管和多种纳米材料
美国西北大学开发给一种弹
OTFT电路
印制RFID标签及应用
应用有机存储器的游戏卡
印制有机存储器
显示器
可印制挠性显示器的代表为电子纸显示器 (EPD),EPD属反射型显示器、耗电量可较玻璃 基板LCD显示器减少90%，且电子纸若导入塑 料基板、厚度仅约0.3mm、为LCD显示器厚度( 含背光模块)的10%，故具更轻、更薄、可卷 曲和省电的特性。除此之外，再由于采用薄膜 材料和印制工艺而降低产品成本。因电子纸如 一般纸张适合阅读、眼睛不易疲劳等优势，因 此EPD成为新一代具成长潜力的显示器。
2.3基本生产工艺
基本生产工艺流程 不同印刷技术的工艺能力比较
基本生产工艺流程
印刷电子生产比传统电子元器件生产要 快得多、简单得多，也环保得多。生产 工艺基本上分为两类：直接印刷法与间 接印刷法。
基本生产工艺流程
直接印制法与间接印制法基本流程
不同印刷技术的工艺能力比较
不同印制技术的工艺能力比较
传统印刷技术
平板印刷示意图
网版印刷示意图
特殊印刷技术
1) 喷墨印刷法 2) 模压印刷法 3) 固态沉积法 4) 光致成像法 5) 激光成像法
1）喷墨印刷法
喷墨是一种非接触式的点阵印制技术，它通过 把墨滴从小孔里直接地喷射到承印物的特定位 置上而形成图像。现喷墨印制技术进入PCB制 造中, 预示了该技术为PCB制造带来了一项新的 技术革命, 带来了快速、简便、灵活、清洁的 PCB生产方法。同样，喷墨印制技术已被应用 于印制电子。
目前传统的电子产品是由硅等无机半导体材料为基础 制作成元器件与以覆铜箔板为基板制作的印刷电路板 ，互连结合而成，被称为“硅-铜电子技术”。因此， 传统的电子电路技术被分为元器件技术、印制电路板 技术和连接安装技术，而印刷电子技术是将它们合为 一体了。
1.2名称与定义
“印刷电子”产品和技术是近几年新兴的，类同的电 子产品和技术在不同文献报道中有不同名称出现。
3）产品轻薄、可挠曲，减少体积与重量，适 合各种形状要求
4）省料省工，减少成本 5）绿色生产，有利环境保护
2.印刷电子技术
印刷电子技术定义 印刷电子技术类型 基本生产工艺 印刷电子材料
2.1印刷电子技术定义
印刷电子技术：是一种运用薄膜硅和半 导体来制作薄膜晶体管的技术，能取代 部分硅晶芯片所提供的简单功能，其可 结合液体功能性材料和先进的印刷设备 来创建半导体元件和电子电路。
4.1市场规模
调查公司IDTechEx在2008年初发布了印制电子 市场（2008~2028年）预测报告，认为印制电 子市场2008年为15.8亿美元, 20年后2028年会 发展到3000亿美元。20年间增长近190倍。 2028年的印制电子市场3000亿美元的分布如下 图所示。
R2R激光剥蚀电路图形
成卷加工技术
目前挠性印制板的生产方式按在制板形式, 有单片式生 产（Sheet to Sheet）和成卷式生产(R2R：Roll to Roll) 。为提高生产效率, 新型设备的开发成功, 更多地采用 成卷生产。印制电子同样如此，为体现其低成本大批 量生产优越性，更是采取成卷生产(R2R)，成为印制电 子生产特色。
可弯曲液晶显示器
卷曲式显示屏手机
多页EPD的手提电脑
有机照明
有机发光二极管（OLED：Organic Light Emitting Diode)技术是业界公认具有最 广阔应用前景的下一代照明与显示技术 。其器件构造如同一块超薄夹心饼干： 在两个电极板中间夹有一层或多层薄薄 的有机发光材料，当有电流通过时，这 些有机材料就会发出强光。