Das System arbeitet von "Rolle-zu-Rolle" und ist somit in der Lage, den Aufwand für die Herstellung der Bauteile drastisch zu reduzieren. Besonderheit dieser Technologie ist die Bearbeitung der Substrate mit dem Laser „on-the-fly“, das heißt während des kontinuierlichen Wickelvorgangs. So wird ein besonders hoher Materialdurchsatz erzielt.

Das integrierte Hochgeschwindigkeits-Bilderkennungssystem ermöglicht die Laserbearbeitung der Substrate mit einer Rollengeschwindigkeit bis zu 2,8 m/s. Bearbeitet werden können verschiedenste Arten von flexiblen Substraten, so zum Beispiel Papier oder Folie. Selbst Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften etwa Solarzellen, Sensoren, Aktoren und Elektronik – alles auf Polymerbasis – können bearbeitet werden.

Das modulare Design der neuen microFLEX TM versprichst höchste Flexibilität bezüglich der Herstellung und Bearbeitung verschiedenster Bauteile für flexible Elektronik. Dabei sind verschiedene Bearbeitungsschritte, wie z.B. Reinigung und Aktivierung der Folien sowie Trocknung verfügbar. Neben der Integration von Laserprozessen werden Druck- und Beschichtungstechnologien wie zum Beispiel Gravur-, Ink-Jet-Druck und Slot Die Coating angeboten.

Die Module können individuell kombiniert werden. Die microFLEX TM kann dabei sowohl als komplette Fertigungslinie für den industriellen Einsatz und Anfordernisse im Bereich F&E konzipiert werden. Mögliche Anwendungsbereiche umfassen die Produktion von flexiblen Solarzellen, sowohl auf CIS/CIGS- als auch auf organischer und/oder gedruckter Basis, gedruckte Batterien, RFID-Etiketten oder rollbare Displays.

Eigenschaften

• Kontinuierliche Fokusnachführung während des Prozesses
• Integration verschiedenster Laserquellen entsprechend der Kundenwünsche möglich
• Qualitätssicherungssysteme wie High-speed Kameras als Option

Statistische Parameter

• Materialstärke: PET ≥ 50 μm; Papier ≥ 100 μm
• Innendurchmesser Rollen: 76 mm
• Außendurchmesser Rollen: max. 500 mm
• Rollenbreite: bis 600 mm
• Rollengewicht: max. 100 kg

Dynamische Parameter

• Zugkraft: 20 - 700 N
• Kantenführung: ± 0,1 mm
• Umlaufgeschwindigkeit: max 170 m/min
• Toleranzen Umlaufgeschwindigkeit: ± 3 %
• Einstellbarer Wickelzug

Bild- und Markenerkennung

• Umlaufgeschwindigkeit mit Markenerkennung: 20 - 60 m/min
• Auf- und Durchlicht: Für transparente und lichtundurchlässige Materialien
• Kameraauflösung: 20 μm/Pixel; 5 μm/Pixel

Im Verlauf des Herstellungsprozesses einer OLED müssen die verschieden dünnen Schichten strukturiert werden. Bisher wurden dafür mechanische und/oder nasschemische Verfahren eingesetzt. Eine neuartige innovative Lösung zur Strukturierung dieser dünnen Schichten bieten selektive Laserstrukturierverfahren.

Die 3D-Micromac AG hat für diese Laser-Strukturierungsprozesse ein Maschinenkonzept entwickelt und erfolgreich am Markt positioniert. Basierend auf den microSTRUCT TM Laseranlagen wurde ein System entwickelt, dessen Hauptanwendung die selektive Strukturierung der Anoden-Schicht ist. Zumeist wird das nahezu transparente halbleitende Indiumzinnoxid (ITO) als Anodenmaterial verwendet. Der Einsatz von Ultrakurzpulslasern in der microSTRUCT TM garantiert dabei die schonende Strukturierung der Anode ohne dabei das Glassubstrat zu beschädigen. Besonderes Highlight ist die Bearbeitung von beliebigen Substratgrößen, welche durch ein neuartiges software-gesteuertes Bearbeitungskonzept realisiert wird. Abhängig von der gewählten Laserquelle und der Materialbeschichtung werden Strukturiergeschwindigkeiten von 1,5 m/s oder höher erreicht.

Neben der Anodenschicht können auch alle weiteren Schichten der OLED bearbeitet werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten des Lasersystems liegen in der Beseitigung von Kurzschlüssen und anderen Defekten im Schichtsystem der OLED durch Isolation der entsprechenden Gebiete. Eine bislang defekte OLED wird durch Ausheilen dieser Kurzschlüsse wieder zum Leuchten gebracht. Schließlich kann die Anlage auch zum Markieren der Glassubstrate genutzt werden. Dabei sind sowohl eine Markierung an der Glasoberfläche als auch eine Beschriftung im Substrat möglich. Durch die nahezu athermische Laserbearbeitung lässt sich eine Gravur des Glases erzeugen, ohne (Mikro-) risse im Substrat zu generieren. Abgerundet wird das High-End-Lasersystem durch ein automatisches Handlingssystem zum zuverlässigen Transport der OLED-Glassubstrate innerhalb der Fertigungsschritte sowie ein Inspektionssystem der bearbeiteten Substrate – ebenfalls mit automatischem Handling.

Systembeschreibung (Beispielkonfiguration):

• Max. Verfahrweg: X-Achse: 600 mm, Y-Achse: 400 mm
• Positioniergenauigkeit: X-,Y-Achse: ±1 μmZ-Achse: 10 μm / 50 mm, Wiederholgenauigkeit: X-,Y-,Z-Achse: ±1 μm
• Leistungsmessgerät zur Regelung der Laserleistung am Werkstück
• Bilderkennungssystem zur Lageerkennung und Ausrichtung des Werkstückes (2-,4- oder 6-Punkt Bilderkennung), je nach Kundenwunsch vollautomatische oder manuelle Ausrichtung des Werkstücks
• Durchführung von Messaufgaben
• Frei programmierbare CNC-Steuerung

Laserquelle (wählbar, Bsp.):

• Typ: Pikosekundenlaser
• Wellenlänge: 355 nm
• Leistung: > 3,5 W @ 100kHz
• Wiederholfrequenz: 0-2 MHz

Optionen (Auszug):

• Weiterer Strahlengang und Scanner
• Automatische Z-Messung
• Absaugvorrichtung
• Vollautomatisches Handlingssystem zum Beladen und Entladen der Werkstücke und Möglichkeit der Integration (z.B. Drucker, etc.)

Durch die fortschreitende Miniaturisierung in der Elektronik, Halbleiterfertigung und Medizintechnik ist es unabdingbar geworden, immer kleinere und feinere Strukturen in unterschiedlichste Substrate einbringen zu können.

Die zu bearbeitenden Materialien können dabei u.a. Metalle, Legierungen, Keramiken, transparente Substrate oder biologische Substanzen sein.

Die microSTRUCT TM ist bestens für die Bearbeitung dieser Materialien geeignet.

Systembeschreibung (Beispielkonfiguration):

• Direkt angetriebenes Positioniersystem (XY-Verfahrweg 600 mm x 400 mm), Positioniergenauigkeit ± 0,01 mm, Wiederholgenauigkeit ± 0,005 mm
• Verfahrgeschwindigkeit max. 150 mm/s, Beschleunigung max. 100 mm/s²
• Positioniersystem erweiterbar um Goniometerachsen oder Hubtische
• Möglichkeit zur Integration anderer Positioniersysteme auf Kundenwunsch; manuelle, halb- oder vollautomatische Werkstückpositionierung mit X-Y-Tisch sowie optischem Messsystem
• Anpassung an unterschiedliche Werkstückhöhen erfolgt mit separatem Z-Positioniersystem
• 2 Bearbeitungsstationen zum Einsatz von Scannersystemen, Festoptiken oder einer Wendelbohroptik, je Station 300 mm x 300 mm Bearbeitungsfeld; auf Wunsch ist eine Station als Messplatz (Kameras, taktile oder optische Abstandsmessung, Oberflächenmessung) nutzbar
• Vorbereitung der Integration einer Absauganlage zur Beseitigung von abgetragenen Materialpartikeln
• Multilinguale Steuerungssoftware mit intuitiver grafischer Nutzeroberfläche, individuelle Bedienermodi (Operator-, Service- und Engineering-Modus); Schnittstellen zu GDSII, CLI und DXF; Überwachung und Loggen aller Prozessparameter möglich, auf Wunsch weltweite Fernwartung des Systems via TCP/IP für Servicezwecke möglich, nutzbar für Systeme mit bis zu 32 NC Achsen

Laserquelle (wählbar, Beispielkonfigation):

• Einsatz von max. zwei Laserquellen und drei Strahlengängen möglich
• Standard-Laserquelle: ns Laser 1064 nm mit SHG und THG
• Weitere verfügbare Laserquellen (ps, ns, fs, Faser-/ Scheibenlaser), Laseroptiken, Scanner und Festoptiken integrierbar

Optionen:

• Vollautomatisiertes Materialhandling
• Integriertes Bilderkennungssystem mit bis zu vier Beobachtungskameras
• Optischer oder taktiler Abstandssensor
• Vakuumspannvorrichtung oder andere Spannvorrichtungen auf Anfrage
• Qualitätskontrollsysteme auf Anfrage

Durch die fortschreitende Miniaturisierung in der Elektronik, Halbleiterfertigung und Medizintechnik ist es unabdingbar geworden, immer kleinere und feinere Strukturen in unterschiedlichste Substrate einbringen zu können.

Die zu bearbeitenden Materialien können dabei u.a. Metalle, Legierungen, Keramiken, transparente Substrate oder biologische Substanzen sein.

Die microSTRUCT varioTM ist bestens für die Bearbeitung dieser Materialien geeignet.

Laserquelle (wählbar, Beispielkonfigation):

• Einsatz von zwei Laserquellen und drei Strahlengängen möglich; Laserquelle, Laserwellenlänge, Laseroptiken, Scanner und Festoptiken wählbar
• Standard-Laserquelle: ps Laser 1064 nm mit SHG und THG; weitere verfügbare ps-Laser und andere Lasertypen (ns, fs, Faser-/ Scheibenlaser) integrierbar

Systembeschreibung (Beispielkonfiguration):

• Direkt angetriebenes Positioniersystem, XY-Verfahrweg 1150 mm x 450 mm
• Positioniergenauigkeit ± 0,002 mm, Wiederholgenauigkeit ± 0,001 mm
• Verfahrgeschwindigkeit max. 500 mm/s, Beschleunigung max. 400 mm/s²
• Positioniersystem erweiterbar um Goniometerachsen oder Hubtische, Möglichkeit zur Integration anderer Positioniersysteme auf Kundenwunsch, Werkstückpositionierung erfolgt manuell, halb- oder vollautomatisch mit einem X-Y-Tisch sowie dem optischen Messsystem, Anpassung an unterschiedliche Werkstückhöhen mit separatem Z-Positioniersystem
• 3 Bearbeitungsstationen zum Einsatz von Scanner-Systemen, Festoptiken oder einer Wendelbohroptik, 450 mm x 450 mm Bearbeitungsfeld je Station
• auf Wunsch eine Station als Messplatz (Kameras, taktile oder optische Abstandsmessung, Oberflächenmessung nutzbar
• Vorbereitung für Integration einer Absauganlage zur Beseitigung von abgetragenen Materialpartikeln
• Multilinguale Steuerungssoftware mit intuitiver grafischer Nutzeroberfläche, individuelle Bedienermodi (Operator-, Service- und Engineering-Modus); Schnittstellen zu GDSII, CLI und DXF; Überwachung und Loggen aller Prozessparameter möglich, auf Wunsch weltweite Fernwartung des Systems via TCP/IP für Servicezwecke möglich, nutzbar für Systeme mit bis zu 32 NC Achsen

Optionen:

• Vollautomatisiertes Materialhandling
• Integriertes Bilderkennungssystem mit bis zu vier Beobachtungskameras
• Optischer oder taktiler Abstandssensor
• Vakuumspannvorrichtung oder andere Spannvorrichtungen auf Anfrage
• Qualitätskontrollsysteme auf Anfrage