Applikasjoner der fleksible elektroniske komponenter brukes blir stadig viktigere. Bøybare mobile enheter, pålimte sensorer i medisinsk sektor og fleksible fotovoltaiske teknologier revolusjonerer hverdagen vår. Funksjonaliserte lim, som for eksempel herdes med UV-lys, spiller en avgjørende rolle her og hjelper til med å overføre nevnte teknologier til vår hverdag.

Komplekse bruksområder krever lim som er spesielt utviklet for bruk i fleksible komponenter. Elektroniske komponenter kan dermed kontaktes eller festes på fleksible trykte kretskort. Laminatlim kan brukes til å kapsle inn fleksibel elektronikk eller fotovoltaiske celler. Fleksible skjermer for ulike endeenheter krever svært fleksible substrater som må være pålitelig limt sammen. Kravene som stilles til limene er krevende og inkluderer ofte høy fleksibilitet, samt motstand mot kjemiske og fysiske påvirkninger.

Når det gjelder adhesjonsegenskapene til limene, er det et problem med ulike materialer som skal limes sammen. Filmmaterialer laget av PET, men også metallflater eller fleksible ledere må ofte limes eller festes. Ved grundig forbehandling av limflater med isopropanol og deretter bruk av corona eller plasma, kan gode adhesjonsverdier oppnås selv på utfordrende substrater.

Ting blir mer komplisert når det kreves lim som har en barriere mot vann- og/eller oksygenmolekyler. Dette er ofte tilfellet med laminatlimer og uttrykkes ved vanndamptransmisjonsraten (WVTR). En lav verdi indikerer et ugjennomtrengelig materiale. Denne blokkerende effekten kan kontrolleres ved graden av tverrbinding av herdet lim og hydrofobisiteten til den resulterende overflaten. Erfaring har vist at begge parametrene har en negativ effekt på limets adhesjonsegenskaper til filmmaterialer. Derfor har Panacol utviklet spesielle lim for dette formålet.
Med fleksibiliseringen av komponenter blir alternative produksjonsprosesser for påføring av lim også mer relevante. På dette punktet må utviklingskjemikeren alltid ha fokus på viskositeten til det endelige materialet og justere den slik at påføring ved spraying eller rull-til-rull-prosessen er mulig. Dette er et svært viktig punkt for mange brukere, da spesielt rull-til-rull-applikasjon gir en kostnadseffektiv produksjonsmetode for fleksibel elektronikk og fotovoltaikk som muliggjør produksjon av fleksible produkter i store mengder.

Farten som gjør rull-til-rull-prosessen så attraktiv, oppnås også ved rask herding av limet ved hjelp av spesielle UV-lamper. For dette formålet tilsettes en fotokjemisk initiator som er kompatibel med bølgelengden til lyskilden som brukes, til limbasen. Når den blir bestrålt med UV-lys, blir initiatoren foto-kjemisk påvirket. Avhengig av om det er valgt en akrylat- eller epoxybase, så oppstår det radikal eller kationisk polymerisering. Det bør bemerkes at radikal polymerisering typisk er raskere enn kationisk polymerisering. Likevel er det vanligvis mulig for begge limklassene å herde tynne lag innen noen få sekunder. Dette favoriserer igjen høy produksjonshastiget, noe som kan redusere produksjonskostnadene. En annen positiv faktor er den presise kontrollen av herdingsprosessen, spesielt når UV LED-systemer brukes. Dette gjør det mulig å arbeide svært energieffektivt, siden ingen tilleggsenergi blir introdusert i systemet i form av for eks. varme.

Elektrisk ledende materialer representerer en annen gruppe funksjonaliserte lim som brukes i fleksibel elektronikk. Panacols nyeste ledende lim kan effektivt feste fleksible motstander og lage fleksible elektriske forbindelser i solceller, berøringssensorer og bærbare enheter. Når limet er herdet, er det svært fleksibelt og har høy avrivningsstyrke, noe som gjør det til det perfekte valget for bruk i applikasjoner som er utsatt for vibrasjon, oscillasjon eller raske temperaturforandringer.

For å oppnå ønsket ledningsevne, brukes typisk ledende partikler av sølv. Som et resultat øker viskositeten til det flytende limet, og de mekaniske egenskapene til det herdede produktet påvirkes også av sølvinnholdet. For å oppnå et lim som er så elastisk som mulig, må limbasen derfor utformes så fleksibel som mulig, og mengden sølvpartikler må tilpasses brukerens spesifikke behov.

Herdingsprosessen for slike lim utgjør en ytterligere utfordring. Herding på noen få sekunder ved bruk av UV LED-er er normalt ikke mulig, siden sølvpartiklene blokkerer UV-strålingen, og dermed kan ikke jevn polymerisering initieres. Imidlertid kan herdetider i løpet av kort tid oppnås ved bruk av varme, og forhåndsinnstilling av kontaktpunktet ved hjelp av UV-lys er også mulig.

Bruken av funksjonelle lim har potensial til å muliggjøre et bredt spekter av innovative applikasjoner for fleksibel elektronikk. Lim med nye egenskaper kan brukes til å lime sammen en rekke materialer. I kombinasjon med erstatning av tradisjonelle festemetoder med funksjonelle lim, gjør dette ofte produksjonen enklere og mer effektiv, og fremmer dermed introduksjonen av nye teknologier i hverdagen vår.

Elektroniske komponenter får rask kontakt og festes til ledebanene på et fleksibelt kretskort (FlexPCB) ved hjelp av sølvledende lim.

Illustrasjonen viser hvordan UV-lim blir sprøytet på barrierfilmer av en OPV-rull for å lamellere OPV-cellene mellom to barrierfilmer.

UV-lim brukes som underfyll og kantlim for komponenter på FPCBer.

Elektroniske komponenter er limt til et fleksibelt kretskort (FlexPCB) med UV-lim som kantlim og fyllstoff. Et fleksibelt organisk fotovoltaisk (OPV) modul er festet til FPCB som en strømkilde ved hjelp av sølvledende lim.