Quelles précautions faut-il prendre lors de l'impression de la pâte de carbone conductrice pour les claviers à membrane ?

L'impression de pâte de carbone conductrice est une étape clé de la fabrication des claviers à membrane, influant directement sur la résistance à l'état passant, le toucher et la fiabilité à long terme des touches. Voici quelques aspects qui requièrent une attention particulière :

1. Contrôle environnemental : La température et l'humidité sont des tueurs silencieux.
Température : TLa température optimale d'impression se situe entre 20 et 25 °C. Si la température est trop élevée, la viscosité de la pâte de carbone diminue, ce qui entraîne une impression plus fine et une diffusion des lignes ; si la température est trop basse, la fluidité de la pâte de carbone se détériore, ce qui risque d'obstruer l'écran.
Humidité: Il s'agit du point le plus critique à surveiller à Dongguan actuellement. L'humidité relative doit être maintenue entre 40 et 60 %. Si elle est trop élevée (> 70 %), la pâte de carbone absorbera l'humidité de l'air, ce qui entraînera les problèmes suivants :
Dégradation des performances de conductivité : l’humidité entrave le contact entre les particules de carbone, ce qui entraîne une augmentation de la valeur de la résistance de surface.
Détérioration de l'adhérence : L'humidité résiduelle entre la couche de carbone et le substrat PET provoque un détachement ultérieur de la couche de carbone.
Bulles/trous : Après séchage suite à l'impression, l'évaporation de l'humidité formera des bulles ou des trous.
Propreté: Il est recommandé que l'atelier d'impression atteigne un niveau de propreté de 100 000. La poussière, les fibres et autres impuretés qui se déposent sur la pâte de carbone peuvent provoquer des courts-circuits ou des ruptures de circuit.

2. Préparation de l'encre : agitation et viscosité
Remuer à fond : La poudre de carbone et la résine contenues dans la pâte de carbone ont tendance à se déposer. Avant utilisation, il est impératif de mélanger la pâte à l'aide d'un mélangeur à une vitesse de 300 à 500 tr/min pendant 10 à 15 minutes, jusqu'à obtention d'une encre parfaitement homogène et sans superposition. Veillez à ne pas incorporer de bulles d'air lors du mélange.
Contrôle de la viscosité : La viscosité de la pâte de carbone varie généralement de 5 000 à 25 000 mPa·s (selon la marque et le modèle). Lors de l'impression, elle doit être maintenue entre 8 000 et 12 000 mPa·s. Une viscosité excessive peut provoquer des bavures et un colmatage du maillage ; une viscosité trop faible entraînera une diffusion des lignes et une épaisseur insuffisante.
Prêt à l'emploi : La pâte de carbone préparée doit être utilisée dans les 4 heures. Toute encre non utilisée doit être conservée dans un récipient hermétique et remuée avant la prochaine utilisation.

3. Sélection de l'écran : précision et épaisseur
Taille de la maille de l'écran : Il est recommandé d'utiliser des tamis en polyester d'une maille de 250 à 300 ou des tamis en acier inoxydable d'une maille de 200 à 250. Si la maille est trop fine, le dépôt de pâte de carbone sera trop épais et les contours des lignes seront flous ; si la maille est trop épaisse, la pâte de carbone aura du mal à passer, ce qui entraînera une épaisseur insuffisante et une faible conductivité.
Épaisseur du film photographique : Il est recommandé de contrôler l'épaisseur entre 10 et 15 μm. Si le film photographique est trop fin, la couche de pâte de carbone sera insuffisante ; si elle est trop épaisse, la précision du tracé sera réduite.
Contrôle de la tension : La tension de l'écran doit être maintenue entre 22 et 28 N/cm. Si la tension est insuffisante, l'écran se déformera pendant l'impression, ce qui entraînera des écarts dans les dimensions des lignes.

4. Paramètres d'impression : pression, vitesse et angle
Dureté du couteau à racler : Il est recommandé d'utiliser une spatule en polyuréthane d'une dureté de 70 à 80 degrés. Si elle est trop dure, la plaque d'impression s'usera facilement ; si elle est trop molle, le transfert d'encre ne sera pas uniforme.
Angle du couteau racleur : L'angle de raclage doit être contrôlé entre 60 et 75 degrés. Si l'angle est trop grand, l'encre est raclée de manière excessive, ce qui entraîne un dépôt insuffisant ; si l'angle est trop petit, il reste trop de résidus d'encre et les lignes deviennent floues.
Pression d'impression : La pression doit être ajustée de manière à assurer un transfert complet de l'encre carbone sur le support, généralement entre 3 et 5 kg/cm². Une pression trop élevée déforme la plaque de sérigraphie et épaissit les lignes ; une pression trop faible entraîne un transfert incomplet de l'encre carbone et des lignes discontinues.
Vitesse d'impression : Il est recommandé de régler la vitesse entre 200 et 400 mm/s. Si la vitesse est trop élevée, l'encre ne peut pas être transférée à temps, ce qui entraîne une épaisseur insuffisante ; si la vitesse est trop faible, l'efficacité de la production sera faible et l'encre risque de sécher sur la plaque de sérigraphie.

5. Séchage et durcissement : détermination des performances finales
Méthode de séchage : Il est recommandé d'utiliser une combinaison de préchauffage infrarouge et de circulation d'air chaud.
Préchauffage infrarouge : Préchauffer à 80-100°C pendant 30 à 60 secondes pour évaporer rapidement le solvant et éviter la formation de bulles.
Séchage à l'air chaud : Cuire à 135-150°C pendant 25 à 35 minutes pour permettre à la résine de se réticuler complètement et garantir que les particules de carbone soient étroitement liées.
Détermination du degré de durcissement : Pour un film de carbone entièrement polymérisé, effectuez un test d'arrachement vertical avec du ruban adhésif 3M 600. Aucune poudre de carbone ne doit se détacher. La résistance de surface doit être conforme aux spécifications techniques du fournisseur (généralement 200-250 Ω/□ ou moins).
Note: Un durcissement insuffisant entraîne une résistance élevée du film de carbone et une mauvaise adhérence ; un durcissement excessif rend le film de carbone cassant et sujet aux fissures.

6. Défauts courants et contre-mesures

Résumé: L'impression de pâte de carbone conductrice repose essentiellement sur la maîtrise de l'environnement, l'ajustement de la viscosité, le choix de l'écran, le paramétrage et le durcissement. La bonne compréhension de ces points clés permet de produire de manière fiable des interrupteurs à film de haute qualité.