Szilikon eszközök: 19 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A szilikon eszközök a lágy és nyújtható elektronika korai előnyeit nyújtják a Maker-barát megközelítés révén. Ennek az utasításnak a követésével megtanulhatja azokat az alapvető készségeket, amelyek szükségesek a saját teljesen integrált lágy elektronikus áramkörök létrehozásához. Gondoljunk csak a Baymaxra! Kiváló jövőkép egy lágy robotról, amely csak akkor válik valóra, ha lágy elektronikus áramköröket fejleszt ki.

-Tartsa fel a Noagels-t… Pontosan mit ért ezzel a „lágy elektronikus áramkörök” hókuszpókusszal?

Nos, röviden, a nyújtható elektronika ígéretet tesz arra, hogy természetessé teszi azt, ahogyan körülveszünk eszközeinkkel és kölcsönhatásba lépünk velük. Szó szerint lágy és „rugalmas” elektronikus áramkörök, amelyek új lehetőségeket nyitnak meg az ember-számítógép interakcióban, és kulcsfontosságú vezetési technológia a Soft Robotics mögött.

A szilikoneszközök olyan gyártási megközelítést képviselnek, amely egyedülálló, mert technológiát hoz a Maker közösségbe, amely korábban tudományos kutatócsoportokban tartózkodott. A Silicone Devices által bemutatott gyártási folyamat természetesen nem az egyetlen út a rugalmas és puha elektronika felé, és nem is teljesen új. A tudomány növekvő lépésekben működik. Egyik lépésünk az volt, hogy a technológia könnyen megvalósíthatóvá váljon, és elérje a gyártókat a világ minden tájáról. (Ez téged jelent. Itt és most!) Gyártási megközelítésünk révén saját lágy áramköröket hozhat létre. A Silicone Devices támogatja a mikrokontrollerek, az I/O komponensek és az áramforrás beépítését önálló eszközbe.

Ez a munka Raf Ramakers, Kris Luyten, Wim Deferme és Steven Nagels (ez vagyok én) együttműködésével jött létre a belga Hasselt Egyetemen. Az ebben az oktatóanyagban bemutatott technikát a humán-számítógépes interakció vezető helyén, a Human Factors in Computing Systems (CHI 2018) címen teszik közzé. Ennek az oktathatónak az a célja, hogy közöljük kutatási eredményeinket az akadémiai közösségen kívül. Ha szeretné, részletesebb információkat is elolvashat: Itt található a Silicone Devices projektoldala, a teljes tudományos kiadvány itt található, és az összekapcsolható alapú nyújtható elektronika gyártásának általánosabb háttere itt található..

Azonban - hogy meggyőződjünk arról, hogy nem TL; DR - kezdjük a dolgokat!

Amire szüksége lesz:

• Hozzáférés egy Fablab vagy Makerspace CO2 lézervágóhoz (hivatkozás: 60 W -os Trotec Speedy 100R)
• Airbrush (előnyös) vagy spray -palack (hozzáférhetőbb alternatíva)
• akril/PMMA/plexilapok (elegendő 2 db 280x280 mm -es négyzet vágásához) 3 mm vastagokat használtunk, minden 1,5 mm -től kezdődően működnie kell
• Fekete vinil matrica (elegendő 4 négyzet kb. 260x260 mm vágásához) (MacTac 8900 Pro Matte black -et használtunk)
• Penészoldó spray (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Folyékony fém: Galinstan (a legjobb, ha 10 g -ot tart kéznél, attól függően, hogy mennyire pazarol, akár 5 g -nál is többet használhat fel)
• 2 db 3 ml -es eldobható pipetta a Galinstan eltávolításához a tartályból a sablonra
• Finom ecset, például ebből a készletből
• Puha gumírozott henger (más néven gumi brayer), mint ez
• Szilikon alapozó (Bison Silicone Primer tesztelt, a 3M AP596 tapadást elősegítő is működhet)
• Egy cső olcsó szilikon tömítőanyag + adagoló (tömítőpisztoly)
• Platina alapú, 2 komponensű, gyorsan kötő szilikon (Siliconesandmore tesztelt, DragonSkin 10 alternatíva) A mellékelt tervezési fájlok használatával ne haladja meg a 150 g -ot. A legtöbb készletet azonban 1 kg -os mennyiségben értékesítik.
• 3 keverőpohár (> 100 ml) és keverőpálca (6 "a legkényelmesebb)
• 0,1 vagy 0,001 gramm pontosságú skála (ezek a hordozható eszközök segítenek)
• Magasságban újrakonfigurálható pengebevonó vagy lézerrel vágott barkácsváltozat 1 mm, 1,5 mm és 2 mm magasságban (TODO, szuper rövid külön -külön erre vonatkozó utasítás)
• 2 1206 méretű alacsony profilú LED (Digikey, Farnell)
• 2 2010-es méretű 100 ohmos ellenállás (Digikey, Farnell)
• Réz vagy alumínium szalag. A fólia még jobb (ha a ragasztószalagot le kell mosni)
• Finom csipesz
• egy X-acto kés

• Scotch Magic szalag

Ez az oktatóanyag meglehetősen részletesen foglalkozik! Kérjük, ne taszítson el a lépések száma vagy a hosszú leírások. Mivel rendszerünket szilikonnal lezárjuk, nehéz lesz kijavítani a tesztfázisban nyilvánvaló hibákat. Ezért minden lépést figyelmesen el kell olvasnia, és kezdettől fogva meg kell tennie. Az egész folyamat nem tarthat tovább 2 óránál, ha az összes szerszám folyamatosan rendelkezésre áll, és 15 perces kötési idővel öntött szilikont alkalmaz.

Ez az oktatóanyag egy nagyon egyszerű szilikon eszköz kialakítását használja, amely 4 érintkezőpárnából, 2 LED -ből és 2 VIA -ból áll. A végeredmény a képen és a videón látható. Bár ez a kialakítás meglehetősen alapvető, a DIY gyártási megközelítésünk sokféle SMD komponenst és bármilyen számú réteget támogat. Ezért megközelítésünk bármilyen bonyolultságú nyújtható áramkörre skálázódik, amint azt az útmutató elején linkelt youtube -videó példaképei is mutatják.

Az összes tervfájl (.zip -csomagban) itt található. Praktikus egyszerű pdf -utasítások összeállítása itt.

1. lépés: Lasercut indítás + átviteli lemezek

Első lépésként néhány merev hordozólemezt kell lézerrel vágni.

Miért kell 2 tányér? Nos, miután komponensréteget hoztunk létre a sima indítólemezen, ragasztjuk a szilikonlapot a benne lévő alkatrészekkel az átviteli lemezhez, megfordítjuk a köteget, levesszük a sima indítólemezt, és ezáltal kitesszük az alkatrészeket a hátoldalukról. Az átadó lemezen apró lyukak vannak, amelyek lehetővé teszik a levegő távozását, amikor a nedves szilikonrétegbe kerül a 7. lépésben.

A hordozólemezekkel szemben támasztott követelmények:

• Egyenlő méretűnek kell lennie az áthelyezési lépés megfelelő beállításához

• Méret: 280x280mm

• Anyag: átlátszó akril (PMMA vagy Plexi üveg)

• Jelölje meg a kezdőlemezt a bal felső sarokban, az átviteli lemezt a jobb felső sarokban

2. lépés: A komponensek indítólemezének előkészítése

Ebben a lépésben elkezdjük az áramkörünket a sima indítólemezre építeni. Később azonban szeretnénk eltávolítani ezt a lemezt. Ezért először azzal kell kezdenie, hogy egy vékony, penészgátló fóliát permetez a kezdőlemez teljes felületére. Ezután vegyen egy fekete vinil matricát, amelynek mérete néhány centiméter a kezdőlemez alatt. Ezután húzza le a matricapapírt, és helyezze a matricát laposan a kiindulási lemez közepére; ragadós oldalával felfelé. Rögzítse a matricát a helyén ragasztószalaggal (ügyeljen arra, hogy ne húzza erősen a szalagot, mert ez ráncokat okozhat a matrica felületén). Végezze el egy újabb réteg penészmentesítő spray -vel a ragadós felület tetején. Ügyeljen arra, hogy a fúvókát körülbelül 20 cm -rel a felszín felett tartsa, és sima, folyamatos réteget szórjon. Tipp: kétszer és átfedő rácsmintában permetezzen!

A kezdőlap előkészítése:

• Vágja a matricát méretre (kb. 2 cm -es kisebb méretű lemez)

• Helyezze a statikus töltést a matricára és a tányérra pamutruhával vagy papírtörlővel dörzsölve, így egyenletesebben fekszik.

• Engedje el a permetező indítólemezt (kétszer és rácsszerűen)

• Scotch tape matrica az indítólemezhez, ragadós oldalával felfelé

• Az alkatrészek elhelyezésének jelölései lézervágóval (P = 6-7) NE VÁGJON ÁT

• Engedje el a permetező ragasztólapot (kétszer és rácsos mintában)

3. lépés: Készítse elő a transzferlemezt a szelektív tapadáshoz

Annak érdekében, hogy garantáljuk a megfelelő beállítást a 7. lépést követő összes lépés során, a szilikonunk erős kötést hoz létre az átviteli lemezzel a lágy áramkör körvonalain kívül. Ezt az erős kötést a transzferlemez Bison szilikon alapozóval történő előkezelésével érik el. Az építési folyamat végén könnyen el kell választania a lágy áramkört az építőlemeztől, és így nem kötődhet hozzá. Tehát meg kell őriznünk a lágy áramkör által elfoglalt területet primer anyagtól. Ezt úgy tesszük, hogy az alapozó permetezése során ezt a területet méretre vágott matricával lefedjük. Ezt a maszkot úgy kapjuk meg, hogy ragasztunk egy matricát (normál módon, ragadós oldalával lefelé) az átadó lemez teljes felületére, majd lézerrel kivágjuk az áramkör körvonalát + 5 mm margó alakot a matricából. A felesleges matricaanyag eltávolításra kerül.

Tartsd észben:

• Vágja a matricát méretre (kb. Lemez méretek)

• Ragassza fel a matricát légbuborékok behelyezése nélkül

• A kialakítást tükrözni kell (a lemezt képpel lefelé kell elhelyezni)

• Vágott alapozó maszk (tábla körvonalai + 5 mm margó) lézervágóval (8-9W)

• Szelektíven távolítsa el a matricát, hogy feltárja a mögöttes plexit. Hagyja a matrica részeket, amelyek borítják az áramköri lap területét.

4. lépés: Az alkatrészek elhelyezése

Egy kissé ellentétes tulajdonság az, hogy a vezetőképes nyomok előtt az alkatrészekkel kell kezdeni. Helyezze az ellenállásokat és a LED -eket az itt látható képen látható módon.

Miért helyezzük először az alkatrészeket? Szükségünk van arra, hogy alkatrészeink szépen térhálósodjanak a körülöttük lévő szilikon anyaggal. Ezt felülről és oldalról is könnyű megvalósítani. Az alsó oldalon azonban szeretnénk szilikonunkat mindenhol az alkatrészhez kötni, kivéve azokat a foltokat, amelyek vezetőképes nyomokkal érintkeznek. Ennek egyik módja, hogy következésképpen a) a komponensek felső oldalát szilikonlapba ágyazza és beköti, b) a köteget átfordítja, hogy láthatóvá váljon az egyes alkatrészek érintkezőpárnája, c) vezető nyomokat vigyen fel, és csak ezt követően kösse össze. a fennmaradó komponens alsó felületét egy második öntőszilikon réteghez. Ezeket a lépéseket az able b) c) és d) pontban tárgyaljuk tovább.

Általános irányelvek ehhez a lépéshez:

• Helyezze az alkatrészeket az áramkör kialakításának megfelelően az indítólemezre. Nyomja be az alkatrészt erősen a permetezett rétegen keresztül a matrica ragasztórétegébe. Így a helyén marad.

• Az alkatrészeknek SMD -nek kell lenniük. Lehetőleg 2010 -es vagy nagyobb méret. Az IC szomszédos csapjainak távolsága nem lehet 0,8 mm alatt. A TQFN csomagok jelentik az alsó határt.

• Minden elhelyezett alkatrész érintkező párnáinak síkban kell lenniük a matrica ragasztórétegével

5. lépés: Alapozó alkalmazás

Az alapozó alkalmazása kulcsfontosságú lépés, amelyet nem lehet kihagyni. Az alkatrész és a környező szilikon közötti jó tapadás nélkül az alakváltozás laza illeszkedést eredményezne a szilikon körül az egyes alkatrészek körül. Ez a laza illeszkedés lehetővé tenné a folyékony fém átáramlását az érintkezőpárnákon, és így rövidnadrágot vezetne be. A Bison Silicone Primer vékony, egyenletes rétegének teljesen le kell fednie a matricán laposan fekvő alkatrész összes szabad részét.

Figyelmedre:

• Használjon Bison szilikon alapozót és légkefét (Sealey Tools AB931)

• Permetezze az alkatrészeket az indítólemezre vékony réteggel minden szögből

• Hagyja megszáradni, és azonnal folytassa a 6. lépéssel az optimális térhálósodás érdekében

6. lépés: Öntött/penge bevonat Szilikon

Következő: szilikon öntése alkatrészeink körül és fölött! Ennek a rétegnek a vastagságának körülbelül 300 mikronnal kell nagyobbnak lennie, mint a legvastagabb alkatrész vastagsága. A cikk elején említett alkatrészek esetében ez 1 mm -t jelent. A kívánt vastagság eléréséhez árvízrúdot használunk, amelyet pontosan ezen a magasságon söpörünk át a felületen. (A kíváncsi elmék számára: zsargon kifejezés erre a penge bevonat).

A szilikon öntése önmagában nem viszkózus. Egy bizonyos magasság megadása után nem tartanám meg az alakomat. Ezért egyfajta "uszodát" viszkózusabb akril masztixból (szilikon tömítőanyag) alkalmaznak. Nem akarjuk bekenni ezt a tömítőanyagot a mintánkba: ezért kétszer és közepétől kifelé fogunk bevonni.

Felsorolás lista:

• Tegye az akril masztix készletet a kívánt szilikonlemez kerületére

• Keverjen össze kétkomponensű part 15 keménységű platina poli-addíciós szilikont

• Öntsük a masszázs „medencébe”, kezdve a közepétől kezdve az összes alkatrészre

• a penge bevonja a szilikon réteget, amelynek magassága 300 um> a legmagasabb

• Várja meg, amíg a szilikon megszilárdul

7. lépés: Ragassza az átviteli lemezt

Szia, remek munkát végzel eddig! Általában ezen a ponton egy szilikonos, alkatrészekkel töltött lap mosolyog vissza rád. Az alkatrészeket teljesen szilikon borítással kell ellátni, és alsó érintkezőiket laposan kell elhelyezni a plexi üveg hordozólemezen, és közöttük vinil matrica található. Most fordítsuk meg ezt a köteget, és tegyük közzé ezeket az érintkezőket!

*illessze be a hibára vonatkozó figyelmeztetést*

Ezen a ponton egy olyan alkatrészlap található, amelyet pontosan elhelyeztek (pontos munkát végeztek, ugye?), A hordozólemez bal felső sarkához igazított digitális kialakítás szerint. Most rá kell helyeznünk egy második lemezt, rá kell ragasztani a szilikonlapot, meg kell fordítani a köteget és el kell távolítani az első hordozólemezt - mindezt anélkül, hogy elveszítenénk ezt a sarokbeállítást! Látni fogja, hogy ez könnyebb, mint amilyennek hangzik. Győződjön meg róla, hogy jó satuval vagy egyenes sarokkal rendelkezik, amely ellen a lemezeket egy vonalba tudja tolni.

Először meg kell permeteznünk a második hordozólemezt (a légnyílásokkal rendelkezőt), amelyre már ragasztott egy vinil matricát, és formára vágja, hogy alapozó maszkot képezzen. Permetezzen egyenletes, folyamatos mintázatban. Ezt követően távolítsa el az alapozó maszk matricáját.

Most vegye le a tányérját az alkatrészekkel töltött födémmel. Igazítsa a bal felső sarkát a satuba vagy az egyenes sarokba. Ezután keverjen össze még egy kis szilikont (kb. 50 ml jó lesz). Öntsük a szilikonlap tetejére, és terítsük ki többé -kevésbé azonos rétegre. Ezután vegye be a második hordozólemezt (légnyílásokkal), amelyet most alapozunk. Jobb sarkát néhány lépéssel hátrébb jelölték. Helyezze az első lemez tetejére, permetezett oldalával lefelé, és a megjelölt sarokkal lefelé is, összhangban a kezdőlemezen lévő bal felső jelöléssel. Nyomja le, préselje ki a légbuborékokat, és igazítsa egymáshoz a lemezeket. Ha több szilikont présel ki a lyukakon, kevesebb légbuborék keletkezik és jobb a kötés. Véletlenül azonban ez több nehézséget is jelent Önnek, amikor a lemezeket tovább igazítja. Tehát először igazítson, majd kezdje el kifújni a levegőt.

Végül várja meg, amíg a szilikon megszilárdul.

Egy rövid lista áttekintése:

• Permetezőlemez alapozóval. Távolítsa el az alapozó maszkot

• Keverjen össze kétkomponensű part 15 keménységű platina poli-addíciós szilikont

• Vigyen fel egyenletes réteget a most kikeményedett, szilikonlapot tartalmazó alkatrészre, kb. 1 mm vastag

• Szállítólemez, alapozással lefelé

• Igazítsa az indítólemezhez

• Nyomja le, préselje ki a levegőt

• Ellenőrizze az igazítást

• Várja meg, amíg a szilikon megszilárdul

8. lépés: Távolítsa el az indítólemezt

A döntő résznek vége. Dolgozzunk tovább addig a pillanatig, amíg igazolni tudjuk az igazodási képességeit!

Fogja meg a plexi-szilikon-matrica-plexi szendvicsét, vágókéssel lazítsa meg a ragasztószalagot a vinil matrica szélein. A plexiüveg indítólemeznek most könnyen le kell jönnie. Ha nem ez a helyzet, használjon lapos tárgyat a matrica és a tányérja között, vagy mindkét lemez között, hogy fellazítsa a köteget. Ügyeljen arra, hogy ne szakítsa le a szilikonköteget a második lemezről (lyukakkal), mert ez eltéréseket okozhat.

Ha az alkatrészeket helyesen helyezték el - a matricához ragaszkodva -, és a szilikon eljárást kellően óvatosan hajtották végre, hogy ne szakítsa ki az alkatrészeket a helyéről; most már szépen láthatóvá kell tennie az alkatrészeket, hátoldalukkal!

Multiméterrel mérje meg az egyes összetevők értékét. (Az ellenállások ohmokat mérnek, a LED -ek dióda -beállítással világítanak). Így ellenőrizheti elektromosan, hogy nincs -e vékony matrica ragasztó vagy öntött szilikon fólia az érintkezőpárnákon - szabad szemmel alig látható.

Röviden:

• Lazítsa fel a matricát a plexi-szilikon+matrica-plexi szendvics egyik oldalán

• Húzza le a kezdőlemezt és a matricát a szilikonba ágyazott alkatrészekről

• Ellenőrizze, hogy a komponensek nem akadálytalanul érintkeznek -e a vezető párnákkal

• Mivel megfordítottuk a köteget, minden további lépést tükrözött tervezési rétegekkel kell végrehajtani (az oktatóanyagban szereplő összes fájl már ennek megfelelően készült, nincs szükség további módosításokra)

9. lépés: Stencil maszk a felső vezető réteghez

Az igazság pillanata! Ellenőrizzük, hogy az előző lépésekben mennyire sikerült.

Vigyen fel egy új matricát, hogy teljesen lefedje a szilikonlapot az alkatrészek érintkezőivel. Helyezze a lemezt a lézervágóba, amíg a jelölése látható a jobb felső sarokban, és vágja át az első áramköri réteget a matricán.

Ha a levágott sablon szépen illeszkedik az alkatrészeihez, akkor minden korábbi lépésben jól sikerült. Ha másképp.. Hát a fene. A problémák valószínűleg azzal kapcsolatosak, hogy a matrica nem lapos a szilikon felhordása során, és/vagy a második hordozólemez jelentős eltérése az első hordozólemeztől 2 lépéssel hátrébb. Mérje meg, hogy hány mm -es távolság van, és ezt a lézervágó szoftver tervezési elhelyezésével korrigálhatja.

Összefoglaló, az Ön kényelme érdekében:

• Vágja a matricát méretre (kb. Lemez méretek)

• Ragassza fel a matricát légbuborékok behelyezése nélkül

• A lézer kalibrálása a matrica pontos átvágásához (8-9W)

• Vágja le a felső réz áramköri nyomokat lézervágóval

• Távolítsa el a matricát azokon a területeken, amelyeket vezetőképessé kell tenni (áramköri nyomok, betétek)

10. lépés: Felső vezetőképes réteg

Ebben a lépésben a folyékony fémmel fogunk dolgozni. Győződjön meg arról, hogy a munkaterület teljesen le van fedve (például újsággal). Amikor folyékony fémet ömlött ki, fájdalmat okoz a a tisztítása. Nincs valódi oldószer, és nem ázik bele pattanásokba vagy papírtörlőbe. A legjobb, ha igazán tisztán dolgozik, és csak utána dobja el az újságokat, amelyekre esetleg kiömlött. A legjobb viselni kesztyűt, vagy utána moss kezet. Lesz kenet.

Ezen a ponton rendelkeznie kell egy megfelelően meghatározott sablonnal. Győződjön meg róla, hogy szépen tapad a szélén lévő szilikonhoz. Nem akarjuk, hogy folyékony fém folyjon át alatta.

Most vegye be a folyékony fémet és egy finom kefét. Vigye fel a folyékony fémet a sablonnyílásokra rövid kenetben (képek referenciaként). Ennek inkább mártó akciónak kell lennie, mint maszatolásnak. A folyékony fémet szoros érintkezésbe kell kényszeríteni, hogy jól tapadjon. Miután lefedte a sablon mintáját, vegye fel a hengert, és tekerje oldalra a folyékony fém feleslegét. Ez kisméretű műanyag pipetta segítségével visszanyerhető.

Röviden:

• Győződjön meg arról, hogy a matrica jól tapad a szabad területek szélén

• Tisztítsa meg a kitett szilikont és az alkatrészpárnákat izopropil -alkohollal

• Használjon ecsetet, hogy nagyjából fedje le az összes kitett területet Galinstan -nal

• A henger segítségével egyenletes bevonatot kapjon a felhordott galisztánból

• Töltse vissza a felesleges galinstánt a tartályába

• Óvatosan távolítsa el a matricasablont

• Ha az eltávolítás során a Galinstan olyan területekre folyik, ahol nem szabad, akkor a bevonata túl vastag volt. Tisztítsa meg a felületet és indítsa újra a 9. lépésben.

11. lépés: Alapozó aljzatok feltöltése

Ez a lépés meglehetősen magától értetődő. Korábban már kétszer alkalmazott alapozót. Csak tedd meg újra. A hangsúly nem a szilikonlapon, hanem az alkatrész alsó oldalán és különösen azon alkatrészeken van, amelyekre nincs nyomtatva folyékony fém. Hagyja megszáradni az alapozót, és azonnal folytassa a 12. lépéssel.

• Bison szilikon alapozó és légkefe használata (Sealey Tools AB931)

• Permetezze be az alkatrészek alját vékony alapozó réteggel

• Hagyja megszáradni, majd azonnal folytassa a 12. lépéssel

12. lépés: Öntött/penge bevonat Szilikon

Ez is inkább ugyanaz, mint korábban. A legfontosabb itt az a magasság, amelyen a pengét bevonja. Az előző réteg (komponensréteg) 1 mm volt (az ajánlott led 0,7 mm vastagságú + 0,3 mm, ahogy azt korábban javasoltuk). Minden áramköri réteghez 0,5 mm -es szilikon magasságot kell hozzáadni, hogy elegendő mozgásteret hagyjon a folyékony fémmel való egyenetlen bevonatokhoz. Ezért a magassága, amelyen a pengebevonatot végez, 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm lesz.

Részletes lépések röviden:

• Tegye az akril masztix készletet a kívánt szilikonlemez kerületére

• Keverjen össze kétkomponensű part 15 keménységű platina poli-addíciós szilikont

• Öntsük a masszázs „medencébe”, kezdve a közepétől kezdve az összes alkatrészre

• a penge egy 0,5 mm -es> aktuális kötegvastagságú szilikonréteget von be

• Várja meg, amíg a szilikon megszilárdul

13. lépés: Stencil maszk alsó vezetőképes réteghez

És most teljes mértékben belépett az egyszerű részekbe! Amit itt találsz, az minden ismétlés. Minden áramkörréteg, amelyet a tetejére alkalmaz, a korábbi áramkörrétegeknél végrehajtott lépések ismétlése. Itt létre kell hoznia egy sablonmaszkot a 2. áramkörréteghez.

Túl sok kidolgozás nélkül:

• Vágja a matricát méretre (kb. Lemez méretek)

• Ragassza fel a matricát légbuborékok behelyezése nélkül

• Vágja le az alsó réz áramkör nyomait lézervágóval (W à kalibrálás)

• Távolítsa el a matricát azokon a területeken, amelyeket vezetőképessé kell tenni (áramköri nyomok, betétek)

• Győződjön meg arról, hogy a matrica jól tapad a kitett terület szélei körül

• Tisztítsa meg a szabad szilikonot izopropil -alkohollal

14. lépés: Fent-lent VIA-k

Csak az újdonság azokban a helyekben rejlik, ahol kapcsolatra van szükség 2 egymást követő áramköri réteg között. Ezeket zsargonban Vertical Interconnect Access vagy röviden VIA -nak hívják. A viasz létrehozásához ki kell vágni egy nyílást a szilikonból, amely egy korábbi áramköri réteget takar. Amikor ezután új folyékony fémet nyomtat a tetejére a következő áramkörréteghez, az belefolyik ebbe a nyílásba, és elektromosan csatlakozik.

Először kalibrálnia kell (lásd: kalibrálás) a lézert, hogy pontosan átvágja az előző áramköri réteg tetején lévő szilikon fedőréteget. Ezután csak vágja ki a VIA -kat a mellékelt fájl szerint. Csipesszel távolítsa el az összes szilikon fedőréteg kivágást, és folytassa a következő lépéssel: nyomjon rá egy új folyékony fém áramköri réteget!

VIA létrehozása, rövid verzió:

• Az alsó vezetőképes réteg sablon maszk készen áll

• Kalibrálja a lézert, hogy pontosan átvágja a szilikonréteget, hogy láthatóvá tegye a felső vezető réteget (12-17W)

• Vágja le a VIA -t az egész szilikonon, ahol a felső és az alsó vezető réteget össze kell kötni

• Távolítsa el a kivágott szilikont, hogy láthatóvá tegye a felső vezető réteget

15. lépés: Alul vezetőképes réteg

Ismét győződjön meg arról, hogy a munkaterületet lefedi, ha folyékony fémekkel dolgozik. Ez sokkal könnyebbé teszi a kiömlések kezelését.

Ennek a rétegnek a nyomtatása ismét megismétli a korábbi erőfeszítéseket. Győződjön meg arról, hogy a sablon szépen tapad a szélén lévő szilikonhoz. Nem akarjuk, hogy folyékony fém folyjon át alatta. Használja ismét a mártási műveletet, hogy finom ecsettel folyékony fémet vigyen fel a sablonnyílásokra. Fogja meg a hengert, és tekerje oldalra a felesleges folyékony fémet. Gyűjtsön össze nagy folyékony fémfoltokat műanyag pipettával.

Egy másik TL; DR verzió:

• Használjon ecsetet, hogy nagyjából fedje le az összes kitett területet Galinstan -nal

• A henger segítségével egyenletes bevonatot kapjon a felhordott galisztánból

• Óvatosan távolítsa el a matricasablont

• Ha az eltávolítás során a Galinstan olyan területekre folyik, ahol nem szabad, akkor a bevonata túl vastag volt. Tisztítsa meg a felületet és indítsa újra a 13. lépésben.

• Az ecset segítségével érintse meg az egyes VIA -kat, és győződjön meg arról, hogy a felső és az alsó vezető réteg összekapcsolódik

16. lépés: Öntött/penge bevonat Szilikon

Most elkezdhet izgulni! Ez az utolsó réteg öntött szilikonunk, ami azt jelenti, hogy a lágy áramkör majdnem kész! Ezt már kétszer megtette korábban. Tehát csak rövidre fogom, és elmondom, hogy milyen magasságra kell törekednie a penge bevonatához. Már van 1 mm vastag komponensrétegünk és 0,5 mm vastag első körrétegünk. Ennek az áramköri rétegnek szintén 0,5 mm vastagnak kell lennie. Ezért ebben a lépésben a penge 2 mm teljes vastagságú!

Gyors pálya:

• Tegye az akril masztix készletet a kívánt szilikonlemez kerületére

• Keverjen össze kétkomponensű part 15 keménységű platina poli-addíciós szilikont

• Öntsük a masszázs „medencébe”, kezdve a közepétől kezdve az összes alkatrészre

• a penge bevonja a szilikon réteget, amelynek magassága 500um> aktuális kötegvastagság

• Várja meg, amíg a szilikon megszilárdul

17. lépés: Érintkezőpárnák

Míg a szilikon eszközök beágyazhatják az energiát (akkumulátor) és a feldolgozást (mikrokontroller), a példa egyszerűsége érdekében külső csatlakozókkal bővítjük a LED -eket. Ebben a lépésben átvágjuk a szilikont a belsejébe ágyazott érintkezőkig. Ismét kalibrálnia kell a lézert (lásd: kalibrálás), hogy ne károsítsa az alatta lévő rétegeket. Ha elvégezte a vágásokat, tépje ki a szilikon kivágásokat csipesszel. Ezután kaparja le az érintkezők felesleges szilikonmaradványait, tisztítsa meg vattapálcikával, és vigyen fel forrasztást az érintkezőkre a nagyobb megbízhatóság érdekében.

Érintőpárnák, rövid történet:

• Kalibrálja a lézert a szilikonréteg átvágásához és a rézszalag érintkezőinek megjelenítéséhez (20-30W)

• Vágja le az áramkör érintkezőit lézervágóval

• Távolítsa el a szilikont a kivágott területekről

• Tisztítsa meg a rézpárnákat gyorsan száradó oldószerrel

• Vigye fel a forrasztott anyagot a kitett párnákra, amíg az érintkezők szilikonos szintre nem kerülnek. Folytassa a forrasztást, miközben lekaparja az érintkezők felesleges szilikonját és távolítsa el a szennyeződéseket, amíg a forrasztóanyag nem tapad a párnához.

18. lépés: Mintavágás mentes

Ideje felszabadítani a lágy áramkört a tartólemezéről! Mivel az átviteli lemezünk nem volt bevonva alapozóval a lágy áramkörünk alatt, csak annyit kell tennünk, hogy lazán levágjuk az oldalakat, és levesszük. Használja a mellékelt vágott fájlt a minta vágásához. Ismételje meg a vágásokat növekvő erővel, amíg a minta ki nem szabadul. A lézer Z -eltolásának -1 -nek kell lennie (a verem magasságának fele). Amikor a minta levágása teljesen kész, emeljen fel egy sarkot az egyik oldalról, majd vágja le a lágy áramkört az alatta lévő minden tartozékról, amelyek a hordozólemez légnyílásaiban keletkeztek. Nézze meg alaposan: az első szilikonkészülékét! Alkalmas, nyújtható és puha áramkör!

Minta kivágva pontok nélkül:

• Kalibrálja a lézert a teljes szilikonköteg (40-60W) átvágásához

• Vágja le a minta körvonalait lézervágóval

• Emelje ki a mintát a lemezből, miközben kézzel levágja a szállítólemez légnyílásaiban kialakult szilikon rögzítőelemekről

19. lépés: Csodálja meg

Most csatlakoztassa a szilikon eszközt egy 5 V -os tápegységhez. Mindegyik csatlakozó-ellenállás-led-csatlakozóút külön áramszükségletet igényel. Mindkettőt párhuzamosan csatlakoztathatja. Csak figyelje a led polaritását, és ennek megfelelően illessze be a tápellátást. A lágy áramkör bekapcsolása után a kék LED -nek be kell kapcsolnia.

Nyújtson nyúlást az áramkörének! Ha jól csinálta, könnyen elérheti az 50% -os terhelést, anélkül, hogy károsítaná az áramkört. A meghibásodás fő pontja az érintkezőpárnák lesznek, mivel merev fóliákból készülnek, amelyek nagy igénybevétel mellett szakadnak szét.

A következő melléknevek illeszkednek a szilikon eszközhöz:

•Rugalmas

• Puha/nyújtható

• Öngyógyító

•Áttetsző

• Teljesen tokozott

Alkalmazási területek, amelyeket előre látok: biomonitoring tapaszok (bőrön), hordható eszközök, textilbe ágyazott szilikon eszközök, mechanikus kötéseket átfogó elektronikus áramkörök, lágy robotok meghajtó vagy érzékelő elektronikája,…

Mely alkalmazások látszanak alkalmasnak ezekhez az egyedi típusú lágy áramkörökhöz? Tudassa velem a megjegyzésekben! Alig várom, hogy lássátok, mit találtok ki. Tudassa velem, ha valami egyedi épületet épít. Ki tudja, tudok tanácsot adni!

Sok sikert a kísérletezéshez, Egészségére, Noagels