絲網印刷在日常生活中很常見，是一種非常靈活和多功能的印刷方法，也可以應用于制造各種電子元件和器件，包括電極。

絲網印刷廠通常擁有絲網印刷設備、印刷工藝技術等資源，表面上，可以通過優(yōu)化工藝流程和材料選擇，生產符合客戶需求的絲網印刷電極。在國內許多從事電化學傳感專業(yè)的專家學者以及從事絲網印刷的企業(yè)做了大量的研究與償式，但是真正做到能夠量產絲網印刷的企業(yè)卻是鳳毛鱗角，屈指可數。國外相關企業(yè)對這一技術大多數諱莫如深，而且拒絕行業(yè)參觀學習。

那么一般性絲網印刷企業(yè)為什么難以生產合格的電極呢？“ 絲網印刷電極”量產，為什么那么難，難在哪里呢？

難點一、跨學科的專業(yè)能力不是一般絲印企業(yè)所具備的

絲印電極是電化學生物傳感器的核心部件，涉及的專業(yè)領域多，而且都是高精尖，研制專業(yè)電極必須具有的學科專業(yè)有：

1、材料科學與工程：絲印電極的制備材料和工藝涉及到材料的性能、結構和加工工藝等內容，需要涉及到材料科學與工程的知識。

2、電子工程：絲印電極是電子元件中的一種重要部件，與電路設計、電子器件制造等領域密切相關。

3、化學工程與技術：絲印電極的制備過程中可能涉及到化學溶液、沉積工藝等內容，需要涉及到化學工程與技術的知識。

4、機械與自動化控制：絲印電極的制備過程中可能需要涉及到一些機械加工工藝，需要相關的電氣自動化工程知識。

5、環(huán)境工程：絲印電極的制備和應用過程中，需要考慮到環(huán)境友好性、資源利用等問題，因此也與環(huán)境工程相關。

6、軟件工程：絲印電極是生物芯片及生物傳感器的核心部件，其數據算法與性能需要在軟件上給予校準補償技術。

這些專業(yè)都屬于高新技術，但是在絲網印刷電極生產與性能調試過程中這些專業(yè)又不可或缺，普通的印刷企業(yè)要組建這樣一支團隊或培養(yǎng)復合型人才，本身就存在難度。

難點二、絲網印刷電極的生產工藝不再是普通的印刷工藝

絲網印刷電極的工藝涉及到多道工序，包括油墨調配、網版制作、印刷、烘干、固化等，每道工序都需要嚴格控制，工藝參數的調試和優(yōu)化需要經驗和技術積累。絲網印刷電極的生產工藝相對復雜，主要包括以下幾個方面：

首先需要準備電極材料，通常是一種導電材料的漿料，這個漿料需要具有特定的黏度、粘度和流動性，以便于絲網印刷。事實情況上，許多科研機構為了滿足檢測數據的需求，研制的理想槳料是不適合絲網印刷量產工藝的，這需要有經驗的生產企業(yè)與科學家們共同克服這些困難，而往往又是一個新的科研課題。

第二：絲網印刷：將電極材料的漿料通過絲網印刷設備印刷到基底材料上，絲網印刷需要控制印刷速度、壓力等參數，以確保印刷出均勻、精確的電極圖案。我們要強調的是不同的檢測電極材料需要不同的工藝參數，這需要生產企業(yè)的豐富的經驗。

第三：干燥處理：印刷完成后，需要對電極進行干燥處理，以去除漿料中的溶劑，使電極材料固化。

第四：燒結處理：有些電極材料需要進行燒結處理，以提高其導電性和機械強度。

第五：電極性能優(yōu)化：這一項工作已經完全超出了一般性絲印企業(yè)的知識范疇。如果不懂這些知識和工藝，高價印制出來的表現看起來整潔漂亮的電極片，在進行電化學檢測時，面對那些沒有一致性、穩(wěn)定性的參數，你可能會哭暈在實驗室里。

第六：制備成品：經過上述工藝后，電極材料就可以制備成為成品電極，可以根據需要進行切割、成型等后續(xù)加工工藝，這些需非常高的精度控制。

整個絲網印刷電極的生產工藝需要控制多個參數，包括材料的配方、印刷工藝參數、干燥和燒結參數等，同時需要考慮到材料的粘附性、導電性、機械強度等性能指標。因此，絲網印刷電極的生產工藝相對復雜，需要高水平的工藝控制和生產技術。

難點三：來自原材料性能與質量控制的挑戰(zhàn)

絲網印刷電極所使用的導電油墨和基材要求高純度、高導電性能，且對材料的穩(wěn)定性和耐久性要求嚴格，這對原材料質量控制提出了挑戰(zhàn)。

1、電極材料：常用的電極材料包括銀漿、金漿、鉑漿、銅漿等。選擇合適的電極材料需要考慮其導電性能、穩(wěn)定性、成本等因素。

2、基底材料：電極的基底材料通常是玻璃、陶瓷、塑料等。選擇合適的基底材料需要考慮其耐熱性、耐腐蝕性、機械強度等因素。

3、油墨材料：用于絲網印刷的油墨材料也是關鍵的選擇。油墨材料需要具有良好的附著性、耐磨性、耐候性等特性。國內外一些專業(yè)企業(yè)往往都調制有自己的油墨專注于絲印電極生產。油墨配方的設計需要綜合考慮以上多個因素，以確保油墨具有良好的導電性能、印刷性能和耐久性。在實際生產中，通常需要進行大量的實驗和測試，以確定最佳的油墨配方，并且需要建立嚴格的質量控制體系，保證每一批油墨的質量穩(wěn)定性和一致性。

4、輔助材料：除了上述關鍵材料外，還需要考慮一些輔助材料，如改性添加劑、改性溶劑等，以保證電極性能要求。

在選擇絲網印刷電極的關鍵材料時，需要綜合考慮以上因素，并根據具體的應用，這需要絲印電極的企業(yè)有建設立相關專業(yè)對原材料進行嚴格的檢測，以減少批間差帶來的問題。

難點四：工藝參數是一個難以控制的動態(tài)模型

絲網印刷電極的性能受到印刷速度、壓力、環(huán)境控制等多個參數的影響，這些參數的微小變化都可能對產品性能產生影響，因此工藝參數的控制難度較大。如絲網印刷電極的量產速度和壓力參數會影響印刷效果和生產效率：

1、絲網網目：絲網網目的大小會影響印刷速度和壓力參數。較細的絲網網目可以提供更高的印刷分辨率，但印刷速度會減慢，需要增加壓力才能達到相同的印刷效果。

2、油墨粘度：油墨粘度越高，需要施加的壓力就越大，印刷速度也會減慢。因此，在實際生產中，需要根據油墨粘度調整印刷速度和壓力參數。

3、印刷板材料：不同的印刷板材料需要不同的印刷速度和壓力參數。例如，對于較硬的板材，需要施加更大的壓力才能達到良好的印刷效果。

絲網印刷電極的量產速度和壓力參數需要根據具體情況進行調整，以達到最佳印刷效果和生產效率。在實際生產中，需要進行大量的實驗和測試，以確定最佳的印刷參數，并且需要建立嚴格的質量控制體系，保證每一批產品的質量穩(wěn)定性和一致性。

難點五：生產設備要求高且需要對PLC系統(tǒng)進行相關優(yōu)化

絲網印刷設備需要具備高精度、高穩(wěn)定性，能夠滿足不同規(guī)格、不同要求的電極生產，這需要投入大量資金和技術支持。其實，一般性的絲網印刷設備的控制參數也滿足不了電極的生產要求，有些部件甚至都需要重新訂制與改裝。

難點六：成本控制

如果您一步步克服技術上的難點，那么恭喜您，您已經可以生產出合格的絲印電極了。但是產品開啟產業(yè)化市場化時，成本控制又成為一個全新創(chuàng)新課題。比如：

1、材料成本控制：選擇合適的原材料供應商，爭取獲得優(yōu)惠的采購價格，同時優(yōu)化材料使用效率，減少浪費。

2、生產工藝優(yōu)化：不斷優(yōu)化生產工藝，提高生產效率，降低能耗，減少廢品率，提高設備利用率，從而降低生產成本。

3、技術創(chuàng)新：不斷進行技術創(chuàng)新，引進先進的生產工藝和設備，提高生產效率，降低生產成本等。

因此，絲網印刷電極量產難主要是由于復合性專業(yè)要求、工藝復雜、材料要求高、設備要求高、工藝參數難以控制、質量穩(wěn)定性要求高以及環(huán)保要求高等多個因素綜合作用的結果。企業(yè)在進行絲網印刷電極量產時需要克服這些困難，不斷優(yōu)化工藝流程，提高生產效率和產品質量。

（長沙三郡電子科技公司成立于2017年7月，是一家專業(yè)從事“電化學生物傳感器電極研發(fā)生產”的高科技公司。公司創(chuàng)始人團隊經過十多年的攻艱克難，在電化學生物傳感器電極核心技術上取得重大突破，在結構設計、特種材料、數據算法、量產工藝、應用平臺等技術上達到國內外領先水平，多項技術具有獨創(chuàng)性。而且在行業(yè)數據模型建設及儀器的軟硬件開發(fā)、量產工藝等方面積累了豐富的經驗。公司擁有萬級潔凈生產車間，擁有自主創(chuàng)新、國內領先的全自動化生產設備，擁有經驗豐富、交叉學科科研團隊，可以根據用戶需求定制專屬的“電化學生物傳感器電極”及“行業(yè)應用整體解決方案”。公司產品已廣泛應用于醫(yī)療健康、農林牧業(yè)、環(huán)保、食品安全、科研等領域。）

審核編輯：湯梓紅