凹胶印刷电子油墨铺展过程分析及实验

摘要

目的为清晰直观地认识凹胶印刷电子油墨铺展过程的微观机理。方法根据油墨铺展运动过程,建立其静态的物理和几何模型,利用幂律流体理论,分析油墨粘度与剪切速率之间的关系,特别是纳米银导电油墨的幂律流体函数模型,最后利用实验验证这一模型的正确性。结果幂律流体理论表明,纳米银导电油墨的粘度与剪切速率存在η=198.3×γ^0.8189-1的数量关系,实验结果表明,在印刷压力为49 N,线宽扩大率最大时,印刷速度为21.88 mm/s,验证该条件下的方阻值为5.915Ω,在印刷速度为45 mm/s,线宽扩大率最大时,印刷压力为49.36N,验证该条件下的方阻值为5.908Ω,在印刷压力为49N,印刷速度为45 mm/s下,线宽扩大率最大时,油墨粘度为0.78 Pa·s,验证该条件下的方阻值为4.8998Ω,油墨粘度η与印刷速度v之间存在v/478.93·e^-v^2/957.86=η/0.6097·e^-η^2/1.2194的函数关系。结论纳米银导电油墨是一种假塑性流体,其粘度与剪切速率呈负相关变化,剪切速率是影响油墨铺展过程的关键参数。