Le traitement rouleau à rouleau (R2R) est une technique de fabrication utilisée pour former des dispositifs électroniques sur un matériau de substrat flexible qui est transféré d’un rouleau à un autre. Une variété d’opérations de fabrication peut être effectuée lorsque le substrat s’enroule à travers plusieurs rouleaux. Le traitement de bobine à bobine peut également être appelé traitement de bande ou traitement de bobine à bobine.
Une opération de traitement rouleau à rouleau implique généralement plusieurs rouleaux, appelés bande, autour desquels le substrat est acheminé à travers un certain nombre d’opérations de fabrication. Ces rouleaux peuvent être orientés de sorte que le substrat soit orienté horizontalement, verticalement ou en diagonale lors de son transfert de l’un à l’autre. Sur le rouleau final, parfois appelé rouleau d’enroulement, le substrat est enroulé au lieu d’être acheminé sur un autre rouleau.
Les substrats utilisés dans le traitement R2R peuvent être constitués de divers matériaux en fonction de l’application et des étapes de traitement impliquées dans la fabrication. Les films plastiques sont souhaitables pour leur transparence, leur flexibilité et leur ténacité, mais sont souvent sensibles à la dégradation et à la distorsion dimensionnelle à haute température. Lorsque la transparence n’est pas requise, des feuilles d’acier inoxydable peuvent être choisies car elles tolèrent des températures plus élevées que les plastiques. D’autres matériaux, tels que les alliages d’aluminium et de cuivre, peuvent également être utilisés.
Des motifs de circuit peuvent être formés sur le substrat flexible de diverses manières. Certaines de ces lignes de production utilisent la technologie à jet d’encre pour déposer du matériau sur le substrat. Ce processus est similaire à la façon dont une imprimante à jet d’encre dépose de l’encre sur le papier. Certaines installations utilisent la photolithographie, utilisant la lumière pour graver un motif sur le substrat qui peut ensuite être rempli d’un autre matériau. D’autres techniques utilisant la lumière ultraviolette, les lasers, etc., peuvent également être utilisées pour imprimer le substrat avec des circuits électriques.
Diverses autres étapes de fabrication peuvent également être accomplies en utilisant le traitement R2R. En plus de la mise en place des modèles de circuits, des étapes telles que la découpe, le laminage, la pose d’étiquettes, le nettoyage, etc. peuvent être effectuées. Le thermoscellage et l’application d’une variété de revêtements peuvent également être inclus dans une opération de traitement rouleau à rouleau.
Les avantages du traitement rouleau à rouleau comprennent des taux de production et des rendements élevés. Comme elle permet de fabriquer automatiquement des dispositifs en grande quantité, cette technique peut contribuer à réduire le coût de fabrication grâce à des économies d’échelle. Bien que les coûts d’investissement initiaux puissent être élevés pour mettre en place un tel système, ces coûts peuvent souvent être récupérés grâce aux avantages économiques pendant la production.
De nombreux produits contiennent des composants électroniques fabriqués avec un traitement rouleau à rouleau. Il s’agit notamment des appareils électroniques grand public tels que les téléphones portables et les ordinateurs, les appareils ménagers et même les équipements d’exercice à domicile. Les appareils utilisés par l’industrie médicale qui intègrent de tels appareils électroniques comprennent des moniteurs d’oxygène dans le sang portables, des écrans pour ventilateurs et des commandes interactives pour les appareils d’imagerie médicale. Des caractéristiques architecturales avancées telles que des obturateurs optiques qui peuvent passer de translucide à transparent sont également fabriquées avec un traitement roll-to-roll.
Le traitement rouleau à rouleau a été particulièrement influent dans le développement de la technologie des cellules solaires à couche mince. Utilisant une fraction du matériau des panneaux solaires conventionnels, les cellules solaires à couche mince rendent l’énergie solaire plus attrayante sur le marché de l’énergie. Les traiter sur un matériau flexible dans une installation roll-to-roll permet de réduire leur coût historiquement élevé. Leur profil mince en fait également une option plus esthétique pour la production d’électricité que les panneaux conventionnels encombrants. Au fur et à mesure que le traitement roll-to-roll des cellules à couche mince progresse, de plus en plus d’étapes sont automatisées, ce qui entraîne des réductions de prix qui rendent cette technologie plus compétitive sur le plan économique.