Puettava terveystunnistinlappu kootaan kiinnittämällä jäykkä mikrosiru pehmeälle, joustavalle polymeerikalvolle käyttämällä hopea{0}}täyteistä johtavaa liimaa. Tämä liima on kovetettava huolellisesti kontrolloidulla määrällä lämpöä, joka -riittää varmistamaan mekaanisen lujuuden ja sähkönjohtavuuden, mutta riittävän alhaisella estämään herkän alustan lämpövääristymiä. Tässä prosessissa käytetty lämmitetty levy toimii tarkasti säädeltynä lämpörajapintana jäykkien puolijohdekomponenttien ja joustavien polymeerijärjestelmien välillä.
Thelämmitetty levy johtava liima joustava elektroniikkaProsessi määrittelee kriittisen valmistusvaiheen, jossa sähköinen toiminnallisuus vakiintuu pysyvästi vaarantamatta mekaanista yhteensopivuutta.
Lämmitettyjen levyjen rooli joustavassa hybridielektroniikkakokoonpanossa
Joustava hybridielektroniikka yhdistää jäykät elektroniset komponentit venyviin tai taivutettaviin alustoihin. Näiden erilaisten materiaalien välinen kytkentä saadaan aikaan käyttämällä isotrooppisia johtavia liimoja (ICA), jotka on tyypillisesti täytetty hopeahiutaleilla.
Nämä liimat vaativat kontrolloitua lämpökovettumista:
Muodosta johtavia hiukkasverkkoja
Kehitä mekaanista sidoslujuutta
Varmista pitkäaikainen{0}}sähkövakaus
Estä delaminoitumista taipuessa
Kuumennettu levy tarjoaa tasaisen, matalan lämpötilan{0}}lämpöisen ympäristön, jota tämä muutos edellyttää.
Levy on lämmin, täysin tasainen alasin, joka liittää kovan lastun pehmeään alustaan lämpö{0}}aktivoidulla hopealiimalla.
Hallittu matalassa lämpötilassa{0}}kovettuva prosessi
Johtavien liimojen tyypilliset kovettumisolosuhteet ovat 80 - 150 astetta, riippuen koostumuksesta ja alustan herkkyydestä.
Käsittelyn aikana:
Koottu elektroninen laastari asetetaan tasaiselle lämmitetylle levylle
Komponentit kiinnitetään tyhjiöllä tai mekaanisella kiinnityksellä
Lämpöä levitetään tasaisesti koko kokoonpanolle
Määritetty viipymäaika ylläpidetään täydellisen kovettumisen kehittymistä varten
Lämpötilan tasaisuus on välttämätöntä, koska vaihtelut voivat johtaa:
Epätasainen johtavuus liimakerroksessa
Liimattujen materiaalien välinen mekaaninen jännitys
Lokalisoitu alle--tai yli{1}}paranevissa olosuhteissa
Pienetkin lämpögradientit voivat vaikuttaa hopeapartikkeliverkkojen muodostamien sähköisten reittien jatkuvuuteen.
Lämmitettyjen levyjen pinta- ja mekaaniset vaatimukset
Koska joustavat elektroniikkasubstraatit ovat herkkiä kontaminaatiolle ja mekaaniselle rasitukselle, levyn suunnittelun on täytettävä tiukat vaatimukset.
Tyypillisiä suunnitteluominaisuuksia ovat:
PTFE{0}}päällystetyt tai tarttumattomat pintakerrokset
Korkeat tasaisuustoleranssit levyn alueella
Puhdastilojen-yhteensopivat rakennusmateriaalit
Tärinä{0}}vapaa mekaaninen vakaus
Levyn on tarjottava vakaa tuki aiheuttamatta mekaanista muodonmuutosta polymeerisubstraatissa tai elektronisissa komponenteissa.
Terminen tasaisuuden merkitys
Johtavien liimojen kovettumisaste riippuu voimakkaasti lämpötilaaltistushistoriasta. Seurauksena:
Alikivetyillä alueilla on korkea sähkövastus
Yli-kovettuneet alueet voivat muuttua hauraiksi tai vaahtoamaan
Epätasainen kovettuminen johtaa mekaanisiin jännitysgradienteihin
Tasainen lämmitys varmistaa johdonmukaisten reittien muodostumisen ja vakaan pitkän{0}}sähkön suorituskyvyn.
Prosessihuomautus: Ohjattu lämpöramppiprofiili
Kehittyneessä joustavassa elektroniikan valmistuksessa kovetus suoritetaan usein käyttämällä monivaiheista lämpöprofiilia.
Tyypillinen prosessi sisältää:
Asteittainen nousu{0}}liuottimen haihtumisen mahdollistamiseksi
Välipitovaihe stabiloi liiman virtausta
Lopullinen kovettumisvaihe tavoitelämpötilassa (80–150 astetta)
Ohjattu jäähdytys lämpöshokin estämiseksi
Tämä vaiheittainen lähestymistapa estää nopean kaasun kehittymisen, mikä voi aiheuttaa huokosten muodostumista tai liiman vaahtoamista. Se myös minimoi lämpöjännityksen erilaisten materiaalien välillä.
Puhdastila- ja prosessivakausvaatimukset
Joustavassa hybridielektroniikassa käytettäviä lämmitettyjä levyjä käytetään tyypillisesti kontrolloiduissa ympäristöissä komponenttien herkkyyden vuoksi.
Kriittisiä vaatimuksia ovat mm.
Alhaiset hiukkaspitoisuudet
Sähköstaattisen purkauksen ohjaus
Vakaat lämmönsäätösilmukat (usein moni{0}}vyöhyke PID-järjestelmät)
Ei mekaanista tärinää kovettumisjakson aikana
Kaikki epäpuhtaudet tai epävakaus voivat vaikuttaa sähkön jatkuvuuteen lopullisessa kokoonpanossa.
Materiaalin käyttäytyminen kovettumisen aikana
Isotrooppiset johtavat liimat käyvät läpi useita fysikaalisia muutoksia lämmityksen aikana:
Viskositeetin vähennys ja virtauksen säätö
Liuottimen haihtuminen ja kaasun poisto
Hopeahiukkasten kohdistus ja perkolaatioverkoston muodostuminen
Polymeerimatriisin silloitus
Lopullinen sähkönjohtavuus saavutetaan, kun johtavien hiukkasten vakaa perkolaatioverkosto on täysin muodostunut kovetetun matriisin sisällä.
Virheelliseen lämmitykseen liittyvät vikatilat
Väärä levyn käyttö voi johtaa:
Epätäydelliset sähkönjohtavuusreitit
Delaminaatio taivutusjännityksen alaisena
Alustan vääntyminen tai kutistuminen
Liimaan jääneiden liuottimien vuoksi muodostuu aukkoja
Nämä ongelmat liittyvät yleensä epätasaiseen lämpötilan jakautumiseen{0}} tai virheellisiin kovettumisprofiileihin.
Johtopäätös
Lämmitetty levy toimii tarkana, matalan lämpötilan-lämpöalustana, joka mahdollistaa johtavien liimojen luotettavan kovettumisen joustavassa hybridielektroniikassa. Sisällälämmitetty levy johtava liima joustava elektroniikkaprosessi, säädelty kuumennus 80 asteen ja 150 asteen välillä varmistaa, että hopea-täytetyt liimat muodostavat vakaat sähköiset ja mekaaniset sidokset vahingoittamatta lämpö-herkkiä alustoja.
Tämä ohjattu lämpövaihe tarjoaa perustan kestäville sähköliitännöille laitteissa, joiden on pysyttävä joustavina, kevyinä ja mekaanisesti joustavina.
Puettavan ja joustavan elektroniikan jatkuva kehitys riippuu edelleen täydellisesti hallitusta, lämpimästä ja tasaisesti tasaisesta lämpöpinnasta, joka pystyy muuttamaan tilapäisen liimakontaktin pysyväksi sähkötoiminnaksi.
