IEC 62899-4012025 印刷电子 - 第401部分可打印性 - 概述标准立项发展报告

印刷电子—第401部分：可打印性—概述标准立项发展报告英文标题StandardizationDevelopmentReport:PrintedElectronics-Part401:Printability-Overview摘要随着全球制造业向智能化、柔性化方向加速转型，印刷电子技术作为一项融合印刷工艺与电子功能材料的前沿制造技术，正逐步从实验室研究走向规模化产业应用。然而，印刷电子产品的质量稳定性与工艺可重复性长期受限于"可打印性"相关术语定义不统一、测试评价方法缺失等标准化瓶颈。本报告以国际电工委员会（IEC）正式发布的标准IEC62899-401:2025《印刷电子—第401部分：可打印性—概述》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、制定历程、核心技术内容及产业应用价值。该标准作为IEC62899系列中首个专门针对"可打印性"的规范性文件，首次在国际层面统一了印刷电子领域可打印性的术语体系与分类框架，确立了涵盖墨水特性、基材适配性、印刷工艺参数及环境条件等多维度的评估指标体系，填补了该领域国际标准的空白。报告进一步分析了标准的适用范围、关键技术条款及其对上游材料供应商、设备制造商、产品设计方和终端用户等各利益相关方的指导意义，并对标准发布后在全球范围内的推广应用前景进行了展望。本报告旨在为印刷电子领域的技术研发人员、标准化工作者及产业政策制定者提供全面、系统的参考与借鉴。关键词：印刷电子；可打印性；IEC62899-401；国际标准；印刷工艺；功能墨水；标准化Keywords:PrintedElectronics;Printability;IEC62899-401;InternationalStandard;PrintingProcess;FunctionalInk;Standardization一、引言1.1研究背景印刷电子（PrintedElectronics）是指利用传统印刷技术（如丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、喷墨印刷等）在柔性或刚性基材上沉积功能性电子材料，从而制造电子器件和系统的技术领域。与传统硅基光刻工艺相比，印刷电子具有大面积、柔性化、低成本、绿色环保等显著优势，在有机发光二极管（OLED）显示、射频识别（RFID）标签、智能包装、可穿戴设备、薄膜太阳能电池、传感器阵列等领域展现出广阔的应用前景。然而，印刷电子产业在快速发展的同时也面临严峻的技术挑战。其中最为突出的问题之一便是"可打印性"（Printability）的概念模糊与评价方法缺失。不同研究机构、设备制造商和材料供应商对"可打印性"的界定各不相同，导致材料筛选、工艺优化和质量控制缺乏统一的基准。这一标准化空白不仅增加了产业链上下游的沟通成本，也严重制约了印刷电子产品从样品到量产的转化效率。1.2标准立项的必要性鉴于上述问题，国际电工委员会（IEC）下属的印刷电子技术委员会（IEC/TC119）自成立之初便将"可打印性"标准化列为优先工作方向。经过多轮国际研讨与草案论证，IEC于2025年5月5日正式发布IEC62899-401:2025《印刷电子—第401部分：可打印性—概述》。该标准的发布标志着印刷电子领域在基础共性技术标准化方面迈出了关键一步，为后续系列可打印性测试方法标准的制定奠定了概念性框架基础。二、标准概况2.1标准基本信息IEC62899-401:2025《印刷电子—第401部分：可打印性—概述》由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）正式发布。该标准属于IEC62899系列标准的组成部分，该系列标准专门针对印刷电子技术领域制定。具体信息如下：-标准编号：IEC62899-401:2025-标准名称：印刷电子—第401部分：可打印性—概述-英文名称：Printedelectronics-Part401:Printability-Overview-标准状态：现行-发布机构：国际电工委员会-分类号：印制电路和印制电路板（对应国际分类号31.180）-发布日期：2025年5月5日-发布年份：2025年-国别：国际组织-语言：英语-ICS分类号：31.180（印制电路和印制电路板）2.2标准定位与作用IEC62899-401:2025作为印刷电子可打印性系列标准中的纲领性文件，其核心作用在于确立统一的概念框架和术语体系，为后续制定具体的可打印性测试方法标准提供顶层设计指导。该标准属于"概述"（Overview）性质的标准文件，类似于ISO9000族标准中ISO9000对整个质量管理体系的定义和术语规范作用。在该标准的框架指导下，IEC/TC119后续将陆续制定涵盖各类印刷工艺（如喷墨印刷、丝网印刷、凹版印刷等）和各类功能墨水（如导电墨水、介电墨水、半导体墨水等）可打印性具体测试方法的系列子标准，形成完整的可打印性标准矩阵。三、标准内容解析3.1范围界定IEC62899-401:2025明确规定了印刷电子领域"可打印性"相关的基本术语、定义和分类体系。该标准适用于所有基于功能性材料沉积的印刷电子制造过程，涵盖但不限于以下印刷方式：-喷墨印刷（InkjetPrinting）-丝网印刷（ScreenPrinting）-凹版印刷（GravurePrinting）-柔版印刷（FlexographicPrinting）-胶版印刷（OffsetPrinting）-气溶胶喷射印刷（AerosolJetPrinting）-其他新型印刷沉积技术标准同时适用于各类印刷电子功能性材料，包括导电材料、半导体材料、介电材料、绝缘材料及封装材料等。3.2核心术语与分类框架标准系统定义了与可打印性相关的核心术语，建立了一套层级化的概念体系。主要包括以下几个维度：（1）墨水/浆料特性维度该维度涵盖墨水的流变学特性（如黏度、剪切变稀行为、触变性）、表面张力、固含量、颗粒尺寸及分布、溶剂体系挥发性、干燥成膜行为等关键参数。标准的创新之处在于首次将这些参数与"可打印性"建立了系统性的映射关系，为材料配方设计提供了可量化的参考指标。（2）基材特性维度基材的表面能、表面粗糙度、孔隙率、吸墨性、热稳定性以及尺寸稳定性等物理化学特性是影响印刷质量的重要因素。标准将基材特性纳入可打印性评价体系，强调墨水与基材之间的界面匹配对于实现理想印刷效果的关键作用。（3）印刷工艺参数维度印刷工艺参数涵盖印刷速度、印刷压力或喷射波形、网版或印版参数、刮刀角度与硬度、承印间隙等具体工艺条件。标准指出，可打印性并非材料和基材的固有属性，而是在特定工艺条件下三者协同作用的结果。（4）环境条件维度环境温湿度、洁净度等因素对墨水性能（尤其蒸发速率和流变行为）影响显著，标准亦将其纳入可打印性评价的综合考量范围。3.3可打印性评估指标体系在术语框架基础上，标准建立了一套多维度的可打印性评估指标体系，以支持产品开发、过程控制和品质验证等环节。该指标体系从以下层次展开：-可喷射性/可转移性：评估墨水能否在特定印刷设备上形成稳定、可控的液滴或转移膜层的能力，是喷墨和网印中最基本的评价指标。-印刷图案质量：涉及线条边缘清晰度、最小线宽/间距、膜厚均匀性、覆盖度及缺陷密度等。这些指标直接决定印刷电子器件的电气性能和成品率。-成膜质量：关注干燥和固化后功能膜层的微观结构、附着力、导电性或半导体特性，是将印刷结构转化为功能器件的关键桥梁。-长期稳定性：涵盖印刷完成后功能层在存放或运行过程中的性能保持能力，确保产品生命周期内的可靠性。这些评估指标并非孤立存在，而是相互关联并构成一个完整体系，为产业链各方提供了统一的技术语言和对比基准。3.4标准化意义与价值该标准的发布具有多方面的重要意义：（1）统一技术语言：为全球印刷电子领域的研究、开发和生产活动提供了统一、规范的术语基础，消除了业内长期存在的概念混淆和歧义，有效降低技术和商务沟通成本。（2）促进产业协同：使材料供应商、设备制造商、印刷加工企业和终端用户能够在同一话语体系下进行技术交流和贸易往来，建立"材料-设备-工艺-产品"全链条的联动与匹配机制，加速产品开发周期。（3）推动质量提升：为企业建立可打印性评价体系和内部质量控制标准提供了权威参考依据，有助于提升印刷电子产品的一致性和可靠性水平，增强市场对印刷电子技术的信心。（4）支撑后续标准制定：该标准所确立的概念框架为IEC/TC119正在制定中的可打印性具体测试方法系列标准提供了方法论基础，是标准体系的基石文件。（5）引领创新方向：通过明确可打印性的关键影响因子，引导科研机构和企业在墨水配方设计、基材表面处理、印刷设备改进等环节进行更有针对性的技术创新。四、主要制定单位介绍4.1国际电工委员会（IEC）IEC62899-401:2025由国际电工委员会（IEC）制定并发布。IEC成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC的成员涵盖全球170多个国家和地区，其标准涵盖了从发电、输电、配电到家用电器、工业自动化、信息技术、消费电子等广泛领域。IEC与ISO（国际标准化组织）和ITU（国际电信联盟）并称为世界三大标准化组织。IEC的标准化工作遵循公开、透明、协商一致的原则，通过各成员国国家委员会提名专家参与技术委员会的工作。IEC标准在全球范围内具有广泛的影响力，被众多国家直接采用为国家标准或作为制定本国标准的基础参考。4.2IEC/TC119印刷电子技术委员会具体承担IEC62899-401:2025制定工作的机构是IEC下设的"印刷电子技术委员会"（IEC/TC119）。该技术委员会成立于2011年，专门负责印刷电子领域的国际标准化工作。TC119的秘书处由韩国技术标准局（KATS）承担，来自全球多个国家的专家积极参与了该技术委员会的各项标准制定工作。IEC/TC119的工作范围涵盖印刷电子的术语、表征方法、工艺规范和产品标准，其标准制定工作与印刷电子技术的产业化进程密切相关。TC119下设多个工作组和项目组，分别负责不同方向和主题的标准研制工作。IEC62899-401:2025的制定汇集了来自各国研究机构、知名高校、材料龙头企业及设备制造商等各利益相关方的智慧，体现了国际印刷电子领域在可打印性标准化方面的集体共识。五、结论与展望5.1总结IEC62899-401:2025《印刷电子—第401部分：可打印性—概述》作为印刷电子领域可打印性方向的首项国际标准，填补了该领域在基础术语和概念框架方面的空白。该标准系统定义了可打印性的内涵与外延，构建了涵盖墨水/浆料特性、基材特性、印刷工艺参数和环境条件四个维度的评价框架，为后续系列子标准的制定提供了方法论基础。该标准的出台体现了国际社会对于印刷电子产业共性技术标准化的高度共识和迫切需求。可以预见，随着IEC62899-401:2025的广泛采用，印刷电子产业链各环节之间的技术对接将更加顺畅，产品开发周期将有效缩短，质量控制手段将更加科学完善，从而有力推动印刷电子技术的产业化进程。5.2展望展望未来，IEC62899-401:2025的发布仅仅是印刷电子可打印性标准体系建设的起点。随着IEC/TC119后续工作的不断推进，预计将在以下方向陆续发布更加细化的标准文件：-面向不同印刷工艺（喷墨、丝网、凹版等）的可打印性具体测试方法标准；-面向特定功能材料的可打印性评价标准（如导电墨水、量子点墨水、钙钛矿墨水等）；-可打印性指标与实际器件性能之间关联性的指南性文件。此外，随着人工智能技术在材料研发和工艺优化中的深入应用，未来可打印性标准化工作还可与高通量实验和机器学习方法深度融合，建立"成分-工艺-可打印性-器件性能"的全链条数据基准，助力材料基因组计划和智能制造的发展。我国作为印刷电子技术研究和产业化的重要力量，应积极跟踪和参与IEC相关标准的制定工作，推动国内相关标准的配套衔接，在国际标准化舞台上贡献中国智慧和中国方案。可以预期，IEC62899-401:2025将成为印刷电子标准化历程中的一个重要里程碑——它不仅为当前产业发展提供了急需的技术规范支撑，更为未来的持续创新与全球协作铺设了坚实而广阔的基础。参考文献[1]IEC62899-401:2025,Printedelectronics-Part401:Printability-Overview,InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IEC/TC1