El procesamiento de rollo a rollo (R2R) es una técnica de fabricación que se utiliza para formar dispositivos electrónicos en material de sustrato flexible que se transfiere de un rodillo a otro. Se pueden realizar una variedad de operaciones de fabricación a medida que el sustrato se abre paso a través de múltiples rodillos. El procesamiento de rollo a rollo también se puede denominar procesamiento de banda o procesamiento de rollo a rollo.
Una operación de procesamiento de rollo a rollo generalmente involucra varios rodillos, llamados banda, alrededor de los cuales se enruta el sustrato a través de una serie de operaciones de fabricación. Estos rodillos pueden estar orientados de modo que el sustrato esté orientado horizontal, vertical o diagonalmente a medida que se transfiere de uno a otro. En el rodillo final, a veces llamado rodillo de recogida, el sustrato se enrolla en lugar de pasarlo a otro rodillo.
Los sustratos que se utilizan en el procesamiento R2R pueden estar hechos de una variedad de materiales dependiendo de la aplicación y los pasos de procesamiento involucrados en la fabricación. Las películas de plástico son deseables por su transparencia, flexibilidad y dureza, pero a menudo son susceptibles de degradación y distorsión dimensional a alta temperatura. Cuando no se requiera transparencia, se pueden elegir láminas de acero inoxidable ya que toleran temperaturas más altas que los plásticos. También se pueden utilizar otros materiales, tales como aleaciones de aluminio y cobre.
Los patrones de circuito se pueden formar sobre el sustrato flexible de diversas formas. Algunas de estas líneas de producción emplean tecnología de inyección de tinta para depositar material sobre el sustrato. Este proceso es similar a cómo una impresora de inyección de tinta deposita tinta sobre el papel. Algunas instalaciones emplean fotolitografía, utilizando luz para grabar un patrón en el sustrato que luego puede rellenarse con otro material. También se pueden usar otras técnicas que usan luz ultravioleta, láseres, etc., para imprimir el sustrato con circuitos eléctricos.
También se pueden lograr una variedad de otros pasos de fabricación utilizando el procesamiento R2R. Además de establecer patrones de circuito, se pueden realizar pasos como troquelado, laminado, colocación de etiquetas, limpieza y más. El termosellado y la aplicación de una variedad de revestimientos también pueden incluirse en una operación de procesamiento de rollo a rollo.
Los beneficios del procesamiento de rollo a rollo incluyen altas tasas de producción y rendimientos. Dado que permite que los dispositivos se fabriquen automáticamente en cantidades masivas, esta técnica puede ayudar a reducir el costo de fabricación mediante la economía de escala. Aunque los costos de capital iniciales pueden ser altos para establecer un sistema de este tipo, estos costos a menudo se pueden recuperar a través de las ventajas económicas durante la producción.
Muchos productos contienen componentes electrónicos fabricados con procesamiento de rollo a rollo. Estos incluyen productos electrónicos de consumo como teléfonos móviles y computadoras, electrodomésticos e incluso equipos para hacer ejercicio en el hogar. Los dispositivos utilizados por la industria médica que incorporan dichos dispositivos electrónicos incluyen monitores de oxígeno en sangre portátiles, pantallas para ventiladores y controles interactivos para dispositivos de imágenes médicas. Las características arquitectónicas avanzadas, como las contraventanas ópticas que pueden cambiar de translúcidas a transparentes, también se fabrican con procesamiento de rollo a rollo.
El procesamiento de rollo a rollo ha sido particularmente influyente en el desarrollo de la tecnología de células solares de película delgada. Utilizando una fracción del material de los paneles solares convencionales, las células solares de película delgada están haciendo que la energía solar sea más atractiva en el mercado energético. Procesarlos en material flexible en una instalación de rollo a rollo ayuda a reducir su costo históricamente alto. Su perfil delgado también los convierte en una opción estéticamente más atractiva para la generación de energía que los voluminosos paneles convencionales. A medida que avanza el procesamiento de rollo a rollo de celdas de película delgada, se automatizan más pasos, lo que lleva a reducciones de precios que hacen que esta tecnología sea más competitiva económicamente.