CN105144852A - 用于干燥和烧结在基质上的含有金属的墨水的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于干燥和烧结在基质上的含有金属的墨水的已知的装置具有用于辐射基质的光学的多个辐射器和用于将辐射反射到基质上的反射器。在此，辐射器和基质在传输方向上能够彼此相对运动。为了基于此来说明用于干燥和烧结含有金属的墨水的高效的装置，该装置实现了基质的均匀的辐射，该装置具有紧凑的结构形式且还可以简单和在花费上有利地制造，则根据本发明提出的是，光学的辐射器是带有柱筒状的辐射器管和辐射器管纵轴线的红外辐射器，该红外辐射器发射带有总辐射器功率的至少30%的IR-B辐射的辐射份额和总辐射器功率的至少5%的IR-C辐射的辐射份额的辐射且所述红外辐射器如此地布置在辐射器模块中，即其辐射器管纵轴线彼此平行地且横向于传输方向走向，且在此在基质的表面上如此地辐射辐射区域，从而该辐射区域分为干燥区以及在传输方向上观察被后置于干燥区的烧结区，其中干燥区沿着在传输方向上走向的中轴线所经受的平均辐射密度相比于烧结区所经受的平均辐射密度小了至少15%。

Description

用于干燥和烧结在基质上的含有金属的墨水的装置
技术领域
本发明涉及一种用于干燥和烧结在基质上的含有金属的墨水的装置，该装置包括用于辐射基质的多个光学的辐射器和用于将辐射反射到基质上的反射器，其中辐射器和基质在传输方向上能够相对移动。
用于干燥和烧结含有金属的墨水的装置在本发明的意义中用于硬化印刷层；所述装置例如应用在电子开关元件的制造中，尤其应用在RFIDs、有机光伏（Photovoltaik）、OLEDs或印刷电池的制造中。
背景技术
已知的是，能够通过印刷方法简单和在花费上有利地制造电子开关元件。这样的电子开关元件因此也描述为印刷电子装置、“PrintedFunctionalities印刷功能件”或“PrintedElectronics印刷电子装置”。
在印刷电子装置的制造中，含有金属的墨水首先在第一方法步骤中借助于印刷方法作为薄层安设到合适的基质上、例如塑料膜、纸或玻璃上。墨水层的厚度通常位于0.3μm和3.0μm之间。对墨水层的安设而言，能够应用多个不同的印刷方法。通常使用丝网印刷、卷对卷（Rolle-zu-Rolle）方法或喷墨印刷（ink-jetprinting）。在喷墨印刷中，将含有金属的墨水从喷墨印刷机以滴的方式传送到基质上。它算作数字印刷方法，因为在该方法中每个映像全新地生成。
在印刷电子装置的制造中所使用的墨水包含较高份额的小金属颗粒，该金属颗粒的微粒尺寸通常位于纳米范围中。金属颗粒分散到含水的或有机的分散介质中。此外，墨水能够包含有机的添加剂、例如用于更好的颗粒交联、溶解性、润湿性或用于阻碍附聚，当然也包含用于墨水的更好的可加工性的含水的添加剂。
为了获得能够导电的和持久的基质的覆层，需要在第二方法步骤中干燥和烧结墨水层。首先进行的干燥过程用于，除去墨水的挥发性的组成部分、例如有机的添加剂或分散剂。但是在存留在基质上的金属颗粒覆层上，金属颗粒首先作为单个的颗粒存在，该颗粒必须通过紧接的烧结过程彼此连接，以便获得可导电的覆层。例如带有由银制成的纳米颗粒的墨水可达较高的导电性，该墨水具有大约50%的固体含量。
在印刷电子装置的制造中应用多种干燥和烧结方法。例如，墨水层的干燥通过使用加热的气体来实现。例如空气、氮气或惰性气体适用作为所述气体。但是因为为了制造印刷电子装置通常使用由带有受限的热稳定性的塑料制成的基质，则所加热的气体的温度不能够任意高地选择。因此在大多情况下，通过使用加热的气体仅实现了覆层的干燥。此外，用于干燥覆层的气体的使用要求较高的位置需求且导致较长的工艺时间。
但是为了保证快速的干燥和烧结工艺，因而使用用于利用光学辐射来辐射被覆层的基质的辐射源。在这些装置中，不仅使用UV辐射源、例如水银蒸气放电灯或LED，也使用发射NIR辐射的辐射源、例如脉冲的氙和氪闪光灯或NIR激光二极管。
因此US2010/0003021A1已知一种用于利用例如以氙闪光灯为形式的单个的辐射源来干燥和烧结含有金属的墨水的装置，该辐射源适合于发出带有在可见光、红外光和/或UV范围中的波长的辐射。该装置还包括用于依据硬化的覆层的光学特性来调节辐射的调节单元。
但是，氙闪光灯具有几个缺点；所述氙闪光灯通常产生带有较高的功率密度的辐射且比较昂贵。此外，在应用氙闪光灯的情况中，辐射区域不是始终被辐射。尤其在基质和闪光灯的快速相对运动中，辐射区域能够被不均匀地辐射。这能够具有对含有金属的墨水的挥发性的组成部分的均匀的蒸发的影响。
此外示出的是，用于同时干燥和烧结含有金属的墨水的单个的辐射源的应用能够导致不完全进行的烧结工艺。同时，被完成的干燥和烧结工艺能够导致的是，已经使用了表面的烧结，而覆层的位于更深的层中的挥发性的组成部分还没有完全地蒸发。如果这些挥发性的组成部分在共同的干燥和烧结工艺期间进一步加热，则能够出现微观的爆炸，该爆炸能够损坏已经烧结的层。这样的爆炸通常损坏所述层的导电性。
为了避免这些缺点，在US2013/0043221A1（其里面已知开文提到类型的装置）中建议的是，为了蒸发挥发性的组成部分，第一闪光灯设有较低的辐射功率，且在该闪光灯之后、沿着基质的传输方向观察配设有带有更高的辐射功率的用于烧结覆层的独立的第二闪光灯。
发明内容
技术任务
两个辐射源的独立布置的前提是较大的结构空间，辐射源布置在该结构空间中;这种布置损害了所述装置的紧凑的结构。带有多个闪光灯的装置还制造繁琐且贡献了较高的制造成本。闪光灯还具有上文提到的缺点；所述闪光灯昂贵且通常设计用于较高的辐射密度。
因此本发明所针对的任务在于，说明用于干燥和烧结含有金属的墨水的高效的装置，该装置实现基质的均匀的辐射、具有紧凑的结构形式且还可以简单和在花费上有利地制造。
本发明的一般说明：
该任务基于开文提到类型的用于干燥和烧结含有金属的墨水的装置根据本发明通过以下方式来解决，即光学的辐射器是带有柱筒状的辐射器管和辐射器管纵轴线的红外辐射器，该红外辐射器发射带有总辐射器功率的至少30%的IR-B辐射的辐射份额和总辐射器功率的至少5%的IR-C辐射的辐射份额的辐射且该红外辐射器如此地布置在辐射器模块中，即其辐射器管纵轴线彼此平行地且横向于传输方向走向，且在此在基质的表面上如此地辐射辐射区域，从而该辐射区域分为干燥区以及在传输方向上观察被后置于干燥区的烧结区，其中干燥区沿着在传输方向上走向的中轴线所经受的平均辐射密度相比于烧结区所经受的平均辐射密度小了至少15%。
基于所属类型的、用于干燥和烧结含有金属的墨水的装置根据本发明建议了两种变型，其中一种变型涉及光学的辐射器的类型且另一种变型涉及光学的辐射器在配设给辐射区域的辐射器模块内的布置。
一般的想法是，如果对此使用产生在可见光或IR-A区域中的窄带的或离散的发射频谱的光学的辐射器，则获得在含有金属的墨水的干燥和烧结中的较好的方法结果（对此请见文献：Z.Radivojevicetal.:Opti-misedcuringofsilverinkJetbasedprintedtraces,Proceedingsof12thInternationalWorkshoponThermalInvestigationsofICs-Therminic2006,Nice:France(2006);R.Cauchoisetal.:Impactofvariablefrequencymicrowaveandrapidthermalsinteringonmicrostructureofinkjet-pnntedsilvernanoparticies,J.Mat.Sei47,(2012),p.20;J.Westetal.:PhotonicSinteringofSilverNanoparticies:ComparisonofExperimentandTheory,inVolodymyrShatokha[Ed.]:Sintering-MethodsandProducts.InTech:2012;A.Khanetal.:Lasersinteringofdirectwritesilvernano-inkconductorsformicroelectronicapplications.Proc.SPIE6879(2008))。
相对于此，根据本发明的装置具有多个红外辐射器，其发射频谱包括在IR-B和IR-C区域中的主要的辐射份额。
含有金属的墨水是在分散剂中的固态的金属颗粒的分散。金属颗粒本身具有对所施加的IR-B和IR-C辐射的较高的反射。由红外辐射器发射的IR-B和IR-C辐射和从金属颗粒扩散地反射的辐射分布在有待干燥的层的内部，且因此主要提供用于辐射含有金属的墨水的其它组成部分。
这些组成部分通常包括有机的连接，该连接具有用于带有在该范围中的波长的辐射的较好的吸收特性。IR-B和IR-C辐射通常由分散剂和挥发性的物质吸收，从而这些组成部分能够蒸发。因此在金属颗粒在烧结过程中彼此相连之前，IR-B和IR-C辐射贡献于墨水的较好的干燥。IR-B和IR-C辐射的使用因而也导致在后续的烧结过程中的减少出现的微观爆炸。
总辐射器功率是关于辐射器管布置的发射面的以瓦特为单位的总共的辐射功率。如果红外辐射器发射带有总辐射器功率的至少30%的IR-B辐射的辐射份额和总辐射器功率的至少5%的IR-C辐射的辐射份额的辐射，则获得较好的结果。
就此而论证实的是，红外辐射器还发射在可见光和IR-A区域中的辐射份额。带有在该范围中的波长的辐射相比于IR-B和IR-C辐射具有更高的辐射能量且尤其适用于烧结金属颗粒。IR-A辐射具有在0.78μm到1.4μm的范围中的波长，IR-B辐射的波长位于1.4μm到3.0μm的范围中且IR-C辐射位于3μm到1000μm的范围中。
根据本发明还设置的是，红外辐射器布置在共同的辐射器模块中。与多个独立的辐射器不同，这样的辐射器模块仅需要用于红外辐射器的共同的壳体且因此贡献于根据本发明的装置的紧凑的结构形式。
此外，通过使用带有柱筒状的辐射器管的红外辐射器实现了红外辐射器在共同的辐射器模块中的紧凑的布置。贡献于此的是，根据本发明，红外辐射器在辐射器模块内部利用其辐射器管纵轴线彼此平行地布置。同时，通过辐射器管的平行的布置获得了面式辐射器，该面式辐射器适合于利用较高的辐射密度来平面地辐射基质。同样红外辐射器的布置也贡献于此，该红外辐射器的辐射器管纵轴线横向于传输方向走向。就此而论证实的是，辐射器管纵轴线在与传输方向偏置的45°到90°的角度范围中走向。在最简单的情况中，如此地布置辐射器模块，即红外辐射器的辐射器管纵轴线与传输方向垂直地走向。
在此，如此设计辐射器模块，即该辐射器模块产生带有两个不同的区的辐射区域，即干燥区和烧结区。辐射区域的概念理解为辐射器模块到通过基质确定的平面上的相同大小的正交投影。
干燥区和烧结区在辐射密度中区分。两个区的辐射密度适配于在含有金属的墨水的干燥和烧结的情况下进行的工艺。两个区还能够具有不同的最大温度和温度曲线。
干燥区和烧结区彼此直接邻接或彼此具有间距。在干燥区和烧结区之间能够布置有过渡区，该过渡区的辐射密度位于干燥区和烧结区的辐射密度之间的范围中。
由于辐射器模块和基质能够在传输方向上彼此相对运动，则基质穿过干燥区以及烧结区。如此地设定辐射器模块，从而基质首先穿过干燥区且紧接着穿过烧结区。
按照本发明，干燥区沿着在传输方向上走向的中轴线具有比烧结区更小的平均辐射密度。干燥区的相比于烧结区的更小的辐射密度伴随更小的能量输入进入干燥区中，从而在干燥期间几乎不能够发生烧结过程。烧结区的平均辐射密度是为金属颗粒的烧结而设计的。由于覆层已经穿过干燥区，则在烧结区中实现了更高效的烧结过程。
干燥区和烧结区的辐射密度能够例如通过合适地选择在相邻的辐射器之间的间距、通过不同的辐射器类型的使用、当然也通过带有不同的工作参数（例如工作电流、工作电压）的辐射器的运行来达到。
因为干燥区和烧结区由共同的辐射器模块产生，则两个区具有彼此较小的间距。由此缩短了冷却工艺，该冷却工艺能够在基质从干燥区到烧结区的传输期间进行。辐射器模块由此贡献了根据本发明的装置的较高的能量效率。
在根据本发明的装置的一个有利的设计方案中设置的是，所述多个红外辐射器包括带有在1600nm和3000nm之间的波长范围中的放射最大值的第一类型的红外辐射器和带有在900nm和1600nm之间的波长范围中的放射最大值的第二类型的红外辐射器。
带有不同的放射最大值的红外辐射器规律地引起了到基质中的不同的能量输入。因此，不同的红外辐射器的使用能够贡献于带有不同区、例如干燥区和烧结区的辐射区域的构造。第一类型的红外辐射器发射辐射份额，该辐射份额尤其由含有金属的墨水的挥发性的组成部分吸收。因此所述第一类型的红外辐射器尤其适合于辐射干燥区。第二类型的红外辐射器示出了在900nm和1600nm之间的放射最大值且因此规律地导致了到基质中的更高的能量输入。由所述第二类型的红外辐射器所发射的辐射也由金属颗粒吸收。因此所述第二类型的红外辐射器有利于烧结过程。优选地，第二类型的红外辐射器设置用于辐射烧结区。
在根据本发明的装置的另一个有利的设计方案中设置的是，设置了多个第一类型的红外辐射器和多个第二类型的红外辐射器，且相邻的第一类型的红外辐射器彼此具有相比于相邻的第二类型的红外辐射器彼此具有的更大的间距。
相邻的红外辐射器的间距具有对辐射区域的辐射密度的影响。较大的间距导致了更小的辐射密度，而更小的间距伴随更高的辐射密度。优选地，将第一类型的红外辐射器配设给辐射区域的干燥区，且将第二类型的红外辐射器配设给辐射区域的烧结区。由于第一类型的红外辐射器彼此具有相比于相邻的第二类型的红外辐射器的彼此所具有的更大的间距，则这些第一类型的红外辐射器产生了更小的辐射密度。此辐射密度根据本发明尤其在干燥区中有利。
作为有利方案证实的是，红外辐射器连续地发射辐射。
由于在用于干燥和烧结墨水的装置中基质和辐射源能够彼此相对运动，则尤其在不连续运行的辐射器例如闪光灯中出现在辐射密度中的波动。连续发射辐射的红外辐射器因此尤其适用于均匀地辐射基质。带有这样的红外辐射器的辐射器模块产生在时间上恒定的辐射区域。
在根据本发明的装置的一个优选的实施方式中，红外辐射器具有宽带的发射频谱，该发射频谱具有在可见光区域和IR-A区域中的总共至少10%的总辐射器功率的辐射份额。
带有宽带的发射频谱的辐射器能够用于含有金属的墨水的干燥以及烧结。尤其，IR-A辐射和带有在可见光区域中的波长的辐射相比于IR-B和IR-C辐射具有更高的辐射能量且尤其适用于金属颗粒的烧结。但是烧结效率在此与辐射密度有关。在带有小于30%的IR-A份额的辐射器的使用中，在干燥区和烧结区中的辐射密度能够例如通过相邻的辐射器的辐射器间距的合适的适配而设定。
在根据本发明的装置的另一个优选的变型中设置的是，辐射区域具有在800cm2到6000cm2的范围中、尤其优选地在1500到2000cm2的范围中的总面积，并且干燥区和烧结区的面积分别计为总面积的至少30%，优选地干燥区的面积位于总面积的35%和65%之间的范围中。
辐射区域的面积影响每个基质面的干燥时长和烧结时长。带有少于800cm2的面积的辐射区域每个时间单位仅导致比较小的基质面的干燥且由此导致较高的干燥花费。具有带有大于6000cm2的总面积和同时较好的辐射密度分布的辐射区域的装置却是制造昂贵的。
此外基本值得期望的是，干燥区和烧结区的面具有总面积的尽可能大的份额。对高效的干燥过程而言，因此作为有利方案证实的是，干燥区和烧结区计为总面积的至少30%。因为基质和辐射器模块可以彼此相对运动，则基质的有效的辐射时长与干燥区或者说烧结区的面积有关。带有较大面积的区导致基质的时间上更长的辐射。为了保证高效的干燥和烧结过程，能够对辐射时长进行适配。这能够通过干燥区和烧结区的面积的合适的选择来进行。在带有在总面积的35%和65%之间的范围中的面积的干燥区/烧结区中，干燥区和烧结区的辐射时长的比例能够在大约1：2和2：1之间的范围中适配。
作为有利方案证实的是，干燥区和烧结区具有相同的面积。
如果干燥区和烧结区具有相同的面积，则在能够对比的时段上保证了在两个区中的基质的高效的辐射。
优选地，干燥区沿着中轴线具有少于50kW/m2的平均辐射密度。
在多于50kW/m2的平均的辐射密度的情况下，能够已经在干燥区中导致能够损坏烧结结果的烧结工艺的应用。
已经证实的是，烧结区沿着中轴线具有多于50kW/m2的辐射密度。
多于50kW/m2的辐射密度适用于金属颗粒的烧结。
在根据本发明的装置的一个优选的设计方案中，辐射器模块设计用于利用在30kW/m2到250kW/m2的范围中的辐射密度对辐射区域进行辐射。
关于辐射区域的平均的辐射密度具有对装置的能量效率的影响。基本地，关于整个辐射区域值得期望的是尽可能低的辐射密度。但是，少于30kW/m2的平均辐射密度仅有条件地适用于含有金属的墨水的烧结。多于250kW/m2的辐射密度损害装置的能量效率。
作为有利方案证实的是，辐射器模块具有冷却元件、优选是水冷装置，该冷却元件布置在反射器的背离于红外辐射器的一侧。
反射器和红外辐射器的过量的加热贡献了装置的减小的寿命。冷却元件尤其是水冷装置实现了红外辐射器和反射器的有效的冷却。此外，用于制造印刷电子装置的基质通常仅具有受限的热稳定性，从而通过冷却元件阻碍了基质的过量的加热和损坏。
附图说明
下文借助于实施例和三个附图具体描述本发明。在示意图中示出了：
图1是在横截面展示中的、用于干燥和烧结含有金属的墨水的根据本发明的装置的第一实施方式，
图2是在空间展示中的根据本发明的装置的第二实施方式，
图3是用于按照图2的根据本发明的装置的第二实施方式的辐射强度的辐射追踪模拟。
具体实施方式
图1示意性示出了总体上配有附图标记100的根据本发明的装置的第一实施方式。装置100用于在基质103上的含有金属的墨水的干燥和烧结。该装置尤其适用于在卷对卷方法中制造的印刷电子装置组件中的墨水的干燥和烧结。
装置100包括带有布置在其里面的用于发射光学辐射105的四个红外辐射器102a、102b的辐射器模块101；反射器107；以及用于将从辐射器模块101发射的辐射105的一部分反射到基质103上的镜子104。
红外辐射器102a、102b是设计用于连续地运行的双管式辐射器；所述红外辐射器具有带有辐射器管纵轴线的柱筒状的辐射器管。红外辐射器102a是带有1200°C的色温的碳式辐射器；所述红外辐射器配设给干燥区且具有在大约1.9μm的波长中的放射最大值。红外辐射器102b是带有大约2200°C的色温的短波的红外辐射器；所述红外辐射器主要贡献于烧结区的产生。该辐射器的放射最大值位于例如1.2μm的波长中。两个红外辐射器类型102a、102b发射带有总辐射器功率的多于30%的IR-B辐射的辐射份额和总辐射器功率的在多于5%的IR-C区域中的辐射份额的辐射。此外，两个红外辐射器发射类型102a、102b发射在IR-A区域和可见光区域中的大于10%的总辐射器功率。
红外辐射器102彼此平行地布置在辐射器模块101内且垂直于传输方向108布置。
相邻的红外辐射器102a彼此具有55mm的间距111，相邻的红外辐射器102b彼此具有38mm的间距。在红外辐射器102a、102b的发射器底侧和基质之间的间距a计为60mm。调节单元（未示出）实现了在35mm到185mm中的间距a的简单的设定。
辐射器模块101具有带有朝向红外辐射器的侧面的双侧弯曲的壳体106。反射器107安设到该侧面上。由于反射器107包括基础反射器107a和两个侧面反射器107b、107c，则从红外辐射器102发射的红外辐射的较大的份额耦合到基质103上。反射器107由铝制成且适用于带有在800nm到5000nm的范围中的波长的红外辐射的反射。在一个替代性的实施方式（未示出）中，将由铝、银、金、铜、镍或铬制成的高反射的覆层安设到壳体上。
辐射器模块101将辐射区域辐射到基质103的表面上，该基质在传输方向108上观察具有干燥区109以及布置在干燥区109之后的烧结区110。辐射器模块101设计用于利用大约150kW/m2的平均辐射密度来辐射辐射区域。辐射区域具有1800cm2的总面积；干燥和烧结区的面积分别计为大约750cm2。干燥和烧结区109、110在其平均辐射密度中区分。沿着在传输方向上走向的中轴线，在干燥区109中的平均辐射密度计为50kW/m2且在烧结区110中的平均辐射密度计为250kW/m2。
基质103是由PET制成的带有0.1mm的膜厚的塑料膜，该塑料膜从传输装置（未示出）在传输方向108上相对于辐射器模块101运动。利用恒定的进给速度实现基质103的运动。
在壳体106的内部设置了用于冷却反射器107和红外辐射器102的冷却元件（未示出）。冷却元件是水冷装置。该水冷装置贡献于装置、尤其是辐射器和反射器层的较高的寿命。在一个替代性的实施方式中，冷却元件是空气冷却装置。在此，如此设计所述冷却元件，即基质103基于其较小的热质量而却不通过由辐射器模块101发出的气流冷却。这例如通过反射器107的空气再冷却装置（Luft-Rückkühlung）或带有特别的空气导引部和侧面的空气出口的红外辐射器102和反射器107的空气冷却装置来实现。
图2在空间展示中示意示出了用于应用到用于干燥和烧结含有金属的墨水的根据本发明的装置中的辐射器模块200。
辐射器模块200包括12个红外辐射器（未示出）以及由多个板202、203、204制成的壳体201。辐射器模块200的外尺寸计为650mmx450mmx160mm(LxBxH)。此外设置了内部反射器205，该内部反射器安设到辐射模块壳体201的内表面上。内部反射器205覆盖板203、204、208的内部面。此外在端面上安装了反射器片207。通过反射器205、特别是在板203、204上的侧面的反射器以及反射器片207，提供了从红外辐射器发射的、用于辐射基质的辐射的尽可能大的部分。为红外辐射器的加热的区域配设了内部反射器205。辐射器的未加热的端部从反射器205的区域中伸出。辐射器模块200设计用于辐射带有尺寸600mmx350mm(lxb)辐射区域。红外辐射器的底侧具有与基质的50mm的间距h。
红外辐射器被如此地选择且布置在辐射器模块200内，从而从辐射器模块200产生的在辐射区域上的辐射轮廓包括干燥区和烧结区。红外辐射器如此地固定在板202的未被加热的端部上，从而该红外辐射器的位置能够在纵向I上调节且由此简单地设定辐射区域的不同的辐射轮廓。
在壳体201的板202、203、204内相应地布置了以水冷装置206为形式的用于冷却内部反射器205和红外辐射器的冷却元件。
带有冷却元件的板202、203、204能够通过不同的方法制成，例如通过将回形（m?anderf?rmig）的U形轮廓焊接或钎焊到平坦的基板上、通过将半管焊接或钎焊到平坦的基板上或通过将通道铣削到基板中且紧接着将铜管压制到通道中。
图3示出了根据本发明的装置的第二实施方式的辐射强度的辐射追踪模拟。在图表300中展示了在由PET膜制成的基质的表面上的带有300mmx600mm尺寸的辐射区域中的以W/mm2为单位的红外辐射密度。PET膜相对于装置的辐射器模块的传输方向在图3中通过箭头305说明。
辐射追踪模拟所针对的是辐射器模块200；该辐射器模块通过350mm的辐射宽度b、600mm的辐射长度l和50.5mm的高度h表征。
辐射器模块200配有八个IR双管式辐射器，其中的四个具有2x2.725瓦特（烧结区）的功率且四个具有2x1200瓦特（干燥区）的功率，其中相应地仅一个通道是活跃的。相邻的双管式辐射器在干燥区中具有70mm的间距且在烧结区中具有45mm的间距。
辐射器底侧到PET表面的间距计为50mm。在辐射器模块的朝向PET膜的侧面上安设了以金制覆层为形式的反射器。
在图表300的横坐标301上，在x方向上以mm绘出了辐射区域的大小；坐标302反映了辐射区域在y方向上的延伸。图表300在灰度示意中示出了在辐射区域中的辐射强度的分布。
辐射区域通过在传输方向305上走向的中轴线304和垂直于中轴线304走向的垂直线303分为同等大小的部分面。
辐射追踪模拟示出了辐射区域，该辐射区域包括两个辐射区，即干燥区307和烧结区309。干燥区307沿着中轴线304具有大约50kW/m2的平均辐射密度。沿着中轴线304的辐射密度在烧结区中计为135kW/m2。
图表310还示出了在垂直线303方向上的以W/mm2为单位的辐射强度的走势。图表311反映了沿着中轴线304的辐射强度的走势。
示例
利用带有含有金属的墨水的喷墨印刷机（DimatixDMP283;Dropspace25/30μm）来印刷由聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）制成的带有100μm膜厚度的塑料膜。使用在有机溶剂中的银纳米粒子（20%重量）的分散体作为墨水（Suntronic?JetSilverU5603）。
所印刷的塑料膜紧接着借助于装置干燥，该装置包括带有具有柱筒状的辐射器管的2x2短波的红外辐射器的辐射器模块。辐射器管的所加热的长度计为150mm。在辐射器管的背离于覆层的侧面上安设了金制反射器。红外辐射器具有宽的波长频谱和小于2500°C的色温。所述红外辐射器设计用于4x0.7kW的电功率。辐射器模块的面功率计为50kW/m2。辐射器与膜的间距计为大约50mm。在膜的底侧上布置了背衬板（Ceraboard）辐射转换器。辐射转换器与膜的底侧的间距计为大约120mm。
为了干燥和烧结墨水层，所述膜在传输方向上利用4cm/s的带传送速度相对于辐射器模块运动。工艺时间计为10s（比较：带有热空气（140°C）的工艺时间：40s）。
烧结的覆层具有较好的导电性；其电阻计为3欧姆。

Claims (11)

1.用于干燥和烧结在基质上的含有金属的墨水的装置，该装置具有用于辐射基质的多个光学的辐射器和用于将辐射反射到基质上的反射器，其中辐射器和基质能够在传输方向上彼此相对运动，其特征在于，光学的辐射器是带有柱筒状的辐射器管和辐射器管纵轴线的红外辐射器，该红外辐射器发射带有总辐射器功率的至少30%的IR-B辐射的辐射份额和总辐射器功率的至少5%的IR-C辐射的辐射份额的辐射且该红外辐射器如此地布置在辐射器模块中，即其辐射器管纵轴线彼此平行地且横向于传输方向走向，且在此在基质的表面上如此地辐射辐射区域，从而该辐射区域分为干燥区以及在传输方向上观察被后置于干燥区的烧结区，其中干燥区沿着在传输方向上走向的中轴线经受的平均辐射密度相比于烧结区经受的平均辐射密度小了至少15%。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个红外辐射器具有带有在1600nm和3000nm之间的波长范围中的放射最大值的第一类型的红外辐射器和带有在900nm和1600nm之间的波长范围中的放射最大值的第二类型的红外辐射器。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，设置多个第一类型的红外辐射器和多个第二类型的红外辐射器，且相邻的第一类型的红外辐射器彼此具有的间距大于相邻的第二类型的红外辐射器彼此具有的间距。
4.按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，红外辐射器连续地发射辐射。
5.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，红外辐射器具有宽带的发射频谱，该发射频谱具有在可见光区域和在IR-A区域中的总共至少10%的总辐射器功率的辐射份额。
6.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，辐射区域具有在800cm2到6000cm2的范围中的总面积，并且干燥区和烧结区的面积分别计为总面积的至少30%，优选地干燥区的面积位于总面积的35%和65%之间的范围中。
7.按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，干燥区和烧结区具有相同的面积。
8.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，干燥区沿着中轴线具有少于50kW/m2的平均辐射密度。
9.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，烧结区沿着中轴线具有多于50kW/m2的平均辐射密度。
10.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，辐射器模块设计用于利用在30kW/m2到250kW/m2的范围中的辐射密度对辐射区域进行辐射。
11.按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，辐射器模块具有冷却元件、优选是水冷装置，该冷却元件布置在反射器的背离于红外辐射器的侧面。
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