دستگاه های سیلیکونی: 19 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

دستگاه های سیلیکونی مزایای اولیه لوازم الکترونیکی نرم و قابل کشش را از طریق رویکرد سازنده دوستانه ارائه می دهند. با پیروی از این دستورالعمل ، مهارتهای اساسی لازم برای ایجاد مدارهای الکترونیکی نرم کاملاً یکپارچه خود را خواهید آموخت. به Baymax فکر کنید! او یک آینده عالی از یک ربات نرم است که تنها با توسعه مدارهای الکترونیکی نرم به واقعیت تبدیل می شود.

"نواگل را نگه دارید … منظورتان از این" مدارهای الکترونیکی نرم "hocus-pocus چیست؟"

خوب ، به طور خلاصه ، وسایل الکترونیکی قابل کشش وعده می دهد که نحوه احاطه شدن و تعامل با دستگاه هایمان را طبیعی جلوه دهد. آنها به معنای واقعی کلمه مدارهای الکترونیکی نرم و "کششی" هستند که امکانات جدیدی را در تعامل انسان و رایانه باز می کنند و یک فناوری کلیدی در پشت Soft Robotics هستند.

دستگاه های سیلیکونی یک رویکرد ساختگی است که منحصر به فرد است زیرا فناوری را به جامعه سازندگان که قبلاً در گروه های تحقیقاتی علمی اقامت داشتند ، می آورد. بدیهی است ، فرآیند ساخت توسط دستگاه های سیلیکونی نشان داده شده است نه تنها راه به سمت لوازم الکترونیکی کشسان و نرم و نه یک مسیر کاملاً جدید. علم در مراحل تدریجی کار می کند. یکی از اقدامات ما این است که این فناوری را به راحتی پیاده سازی کرده و به سازندگان در سراسر جهان دسترسی پیدا کنیم. (این به معنای شماست. همین جا ، همین حالا!) از طریق رویکرد ساخت ما ، می توانید مدارهای نرم خود را ایجاد کنید. دستگاه های سیلیکونی از گنجاندن میکروکنترلرها ، اجزای ورودی و خروجی و منبع تغذیه که همه در یک دستگاه مستقل ترکیب شده اند پشتیبانی می کند.

این اثر از طریق همکاری راف رامیکرز ، کریس لویتن ، ویم دفرمه و استیون ناگلز (این من هستم) در دانشگاه هاسلت بلژیک گرد هم آمد. تکنیک ارائه شده در این دستورالعمل در محل برتر تعامل انسان و کامپیوتر منتشر شده است: عوامل انسانی در سیستم های محاسباتی (CHI 2018). این دستورالعمل با هدف انتقال نتایج تحقیقات ما فراتر از جامعه دانشگاهی انجام می شود. در صورت تمایل ، اطلاعات عمیق تری برای خواندن وجود دارد: در اینجا صفحه پروژه دستگاه های سیلیکونی آمده است ، نشریه کامل دانشگاهی در اینجا یافت می شود ، و پیش زمینه کلی تری در مورد ساخت وسایل الکترونیکی قابل کشش مبتنی بر اتصال در اینجا یافت می شود به

با این حال - برای اطمینان از اینکه TL ؛ DR ندارید - بیایید به کار بپردازیم!

آنچه شما نیاز دارید:

• دسترسی به برش لیزری CO2 Fablab یا Makerspace (مرجع: 60W Trotec Speedy 100R)
• ایربراش (ترجیح) یا بطری اسپری (جایگزین در دسترس تر)
• ورق های اکریلیک/PMMA/پلکسی (به اندازه کافی برای برش 2 مربع 280x280 میلی متر) ما از ضخامت 3 میلی متر استفاده کرده ایم ، هر چیزی از 1.5 میلی متر به بعد باید کار کند
• برچسب وینیل سیاه (به اندازه کافی برای برش 4 مربع از 260x260 میلی متر) (ما از MacTac 8900 Pro مات مشکی استفاده کردیم)
• اسپری انتشار قالب (Voss Chemie Trennspray ، Smooth-on Ease Release)
• فلز مایع: گالینستان (بهترین کار این است که 10 گرم در دست داشته باشید ، بسته به میزان ضایعات شما ممکن است از هر مقداری بیشتر از 5 گرم استفاده کنید)
• 2 عدد پیپت یکبار مصرف 3 میلی لیتری برای انتقال گالینستان از ظرف خود به داخل شابلون
• برس رنگ خوب ، مانند از این مجموعه
• غلتک نرم گومی (که به آن لاستیک ترش نیز گفته می شود "، مانند این)
• آغازگر سیلیکون (پرایمر سیلیکون بیسون آزمایش شده ، ممکن است پروموتر چسبندگی 3M AP596 نیز کار کند)
• یک لوله سیلانت سیلیکونی ارزان + پخش کننده (تفنگ چسبناک)
• سیلیکون پخت سریع 2 جزء مبتنی بر پلاتین (سیلیکون و بیشتر آزمایش شده ، جایگزین DragonSkin 10) با استفاده از فایل های طراحی ارائه شده ، نباید از 150 گرم تجاوز کنید. با این حال ، اکثر کیت ها در حجم 1 کیلوگرم به فروش می رسند.
• 3 فنجان مخلوط (بیش از 100 میلی لیتر) و میله هم زدن (6 اینچ راحت ترین است)
• مقیاس دقیق 0.1 یا 0.001 گرم (این دستگاه های قابل حمل ترفند را انجام می دهند)
• روکش تیغه با قابلیت تنظیم مجدد ارتفاع یا نسخه برش لیزری DIY در ارتفاع 1 میلی متر ، 1.5 میلی متر و 2 میلی متر (TODO ، فوق العاده کوتاه جداگانه با دستورالعمل در این مورد)
• 2 LED با مشخصات کم 1206 (Digikey ، Farnell)
• 2 مقاومت 100 اهم 100 اهم 2010 (Digikey، Farnell)
• نوار مسی یا آلومینیومی. فویل حتی بهتر است (اگر چسب نوار باید شسته شود)
• موچین خوب
• یک چاقوی X-acto

• نوار اسکاچ مجیک

این آموزش به جزئیات نسبتاً بالایی می پردازد! لطفاً با تعداد مراحل یا توضیحات طولانی دافع نشوید. از آنجا که ما سیستم خود را با سیلیکون مهر و موم می کنیم ، رفع خطاهایی که در مرحله آزمایش آشکار می شود دشوار خواهد بود. بنابراین باید هر مرحله را با دقت بخوانید و آن را از همان ابتدا دریافت کنید. اگر تمام ابزارها را به طور مداوم در اختیار دارید و از ریخته گری سیلیکون با زمان پخت 15 دقیقه استفاده می کنید ، کل فرایند نباید بیش از 2 ساعت طول بکشد.

در این آموزش از طراحی بسیار اولیه دستگاه سیلیکونی استفاده می شود که شامل 4 پد تماس ، 2 LED و 2 VIA به عنوان نمونه در حال اجرا است. نتیجه نهایی در عکس و فیلم بالا نشان داده شده است. در حالی که این طرح نسبتاً اساسی است ، روش ساخت DIY ما بسیاری از انواع اجزای SMD و هر تعداد لایه را پشتیبانی می کند. از این رو ، رویکرد ما به مدارهای قابل کشش با هر گونه پیچیدگی مقیاس می گذارد ، همانطور که در نمونه های طرح در ویدیوی یوتیوب در ابتدای این دستورالعمل نشان داده شده است.

همه فایل های طراحی (به صورت.zip) در اینجا. دستورالعمل های pdf مفید در اینجا گردآوری شده است.

مرحله 1: راه اندازی لیزری + انتقال صفحات

به عنوان اولین قدم ، باید برخی از صفحات حامل سفت و سخت را برای کار روی لیزر برش دهید.

چرا به 2 بشقاب نیاز دارید؟ خوب ، پس از ایجاد یک لایه اجزای سازنده روی صفحه شروع صاف ، ورق سیلیکون را با اجزای داخل به صفحه انتقال می چسبانیم ، پشته را روی هم قرار می دهیم ، صفحه شروع صاف را برداشته و در نتیجه اجزا را از پشت آنها نمایان می کنیم. صفحه انتقال دارای سوراخ های کوچکی است که به هوا اجازه می دهد تا در مرحله 7 به لایه سیلیکونی مرطوب خارج شود.

تقاضا برای صفحات حامل:

• برای هم ترازی مناسب در مرحله انتقال نیاز به اندازه یکسان است

• اندازه: 280x280 میلی متر

• مواد: اکریلیک شفاف (PMMA یا Plexi glass)

• صفحه شروع را در گوشه بالا سمت چپ علامت گذاری کنید ، صفحه را در بالا سمت راست منتقل کنید

مرحله 2: آماده سازی صفحه شروع برای اجزاء

ما در این مرحله ساخت مدار خود را بر روی صفحه شروع صاف شروع می کنیم. بعداً ، ما می خواهیم این صفحه را دوباره از بین ببریم. بنابراین باید با اسپری کردن یک فیلم نازک از اسپری آزاد کننده قالب روی کل سطح صفحه شروع کنید. پس از آن ، یک برچسب وینیل سیاه با ابعاد چند سانتیمتر در زیر صفحه اولیه خود بردارید. سپس کاغذ برچسب را جدا کرده و برچسب را صاف روی و در مرکز بشقاب شروع کننده قرار دهید. سمت چسبنده به بالا برچسب را با نوار چسب محکم کنید (مراقب باشید که نوار را محکم نکشید زیرا باعث ایجاد چین و چروک در سطح برچسب شما می شود). کار را با یک لایه دیگر از اسپری آزاد کننده قالب در بالای سطح چسبناک به پایان برسانید. اطمینان حاصل کنید که نازل را حدود 20 سانتی متر بالاتر از سطح نگه داشته و یک لایه صاف و مداوم را اسپری کنید. نکته: دوبار اسپری کنید و به صورت مشبک روی هم قرار بگیرید!

آماده سازی صفحه شروع:

• برچسب را به اندازه برش دهید (تقریباً 2 سانتی متر کوچکتر از ابعاد صفحه)

• با مالیدن با پارچه پنبه ای یا حوله کاغذی ، برچسب و بشقاب را بر روی برچسب و بشقاب قرار دهید ، این کار باعث می شود تا یکنواخت تر شود

• صفحه شروع اسپری را رها کنید (دو بار و به صورت شبکه ای)

• برچسب نوار اسکاچ به صفحه شروع ، سمت چسبنده به بالا

• علامت گذاری برای قرار دادن اجزاء با برش لیزری (P = 6-7) از طریق آن قطع نکنید

• ورق چسبنده اسپری را رها کنید (دو بار و به صورت مشبک)

مرحله 3: آماده سازی صفحه انتقال برای چسبندگی انتخابی

برای تضمین هم ترازی مناسب در تمام مراحل بعد از مرحله 7 ، ما از سیلیکون خود می خواهیم که پیوند قوی با صفحه انتقال در مکان های خارج از طرح کلی مدار نرم ما ایجاد کند. این پیوند قوی با پیش تصفیه صفحه انتقال با پرایمر سیلیکون بیسون بدست می آید. در پایان مراحل ساخت ، شما می خواهید به راحتی مدار نرم خود را از صفحه ساخت جدا کرده و بنابراین به آن متصل نشوید. بنابراین ما باید منطقه اشغال شده توسط مدار نرم خود را از مواد آغازگر پاک نگه داریم. ما این کار را با پوشاندن این ناحیه در حین پاشش پرایمر با برچسب برش خورده به اندازه انجام می دهیم. این ماسک با چسباندن یک برچسب (به روش معمولی ، سمت چسبنده به سمت پایین) به کل سطح صفحه انتقال و متعاقباً با برش لیزر طرح کلی مدار + 5 میلی متر شکل حاشیه را از برچسب به دست می آورد. مواد اضافی برچسب حذف می شود.

یادت باشه:

• برچسب را به اندازه برش دهید (تقریباً ابعاد صفحه)

• برچسب را بدون معرفی حباب هوا بمالید

• طراحی باید آینه کاری شود (صفحه رو به پایین قرار می گیرد)

• ماسک پرایمر برش (طرح کلی تخته + حاشیه 5 میلی متر) با برش لیزری (8-9W)

• برچسب را به صورت انتخابی بردارید تا شبکه اصلی نمایان شود. قطعات برچسب را که ناحیه برد مدار را می پوشانند ، بگذارید.

مرحله 4: قرار دادن قطعات

یک ویژگی تا حدی ضد شهودی این است که با اجزاء قبل از آثار رسانایی شروع کنید. مطابق تصویر ارائه شده در اینجا ، هم مقاومت ها و هم led ها را قرار دهید.

چرا ابتدا اجزاء را قرار می دهیم؟ ما نیاز داریم که اجزای ما به خوبی با مواد سیلیکونی که در اطراف آنها هستند ، به خوبی متصل شوند. در بالا و کناره ها انجام این کار آسان است. با این حال ، در قسمت پایین ، ما می خواهیم سیلیکون خود را به جزء در همه جا متصل کنیم ، مگر در نقاطی که با آثار رسانایی با آنها تماس پیدا می کند. یکی از راههای دستیابی به این امر ، متعاقباً الف) جاسازی و اتصال قسمت بالای اجزا در یک ورق سیلیکونی است ، ب) ورق زدن روی پشته برای نمایان کردن پد های تماس هر یک از اجزا ، ج) اعمال آثار رسانایی و فقط پس از آن د) اتصال سطح باقی مانده در معرض سطح زیرین به لایه دوم ریخته گری سیلیکون. این مراحل الف) ب) ج) و د) بیشتر در تصویر مورد بحث قرار می گیرد.

راهنمای کلی این مرحله:

• اجزای مطابق طراحی مدار را روی صفحه شروع قرار دهید. قطعه را محکم از طریق لایه آزاد کننده اسپری شده به داخل لایه چسب برچسب فشار دهید. به این ترتیب در جای خود می ماند.

• اجزاء باید SMD باشند. ترجیحا اندازه 2010 یا بزرگتر. فاصله بین پین های مجاور IC نمی تواند کمتر از 0.8 میلی متر باشد. بسته های TQFN محدودیت پایینی هستند.

• هر جزء قرار داده شده باید پد های تماس خود را با لایه چسب برچسب در سطح داشته باشد

مرحله 5: برنامه آغازگر

استفاده از پرایمر یک مرحله مهم است که نمی توان آن را حذف کرد. بدون چسبندگی خوب بین جزء و سیلیکون اطراف ، فشار باعث ایجاد تناسب شل سیلیکون در اطراف هر جزء می شود. این تناسب شل به فلز مایع اجازه می دهد تا روی لنت های تماس جریان یابد و در نتیجه شورت معرفی می کند. یک لایه نازک و یکنواخت از پرایمر سیلیکونی بیسون باید به طور کامل تمام قسمت های نمایان شده از اجزای که روی برچسب قرار گرفته اند را پوشش دهد.

جهت توجه شما:

• از پرایمر سیلیکونی بیسون و برس هوا استفاده کنید (Sealey Tools AB931)

• اجزای را با یک لایه نازک از هر زاویه روی صفحه شروع کنید

• بگذارید خشک شود و بلافاصله مرحله 6 را برای اتصال بهینه متقابل ادامه دهید

مرحله 6: سیلیکون روکش/تیغه

مورد بعدی: ریختن سیلیکون در اطراف و روی اجزای ما! ضخامت این لایه باید حدود 300 میکرون بیشتر از ضخامت ضخیم ترین جزء شما باشد. برای اجزای بیان شده در ابتدای این Ible ، این به معنی 1 میلی متر است. برای دستیابی به این ضخامت مورد نیاز ، از یک میله سیل استفاده می کنیم که دقیقاً در این ارتفاع سطح را جارو می کنیم. (برای ذهن های کنجکاو: اصطلاح اصطلاحات اصطلاحی برای این پوشش تیغه است).

ریختن سیلیکون به تنهایی چسبناک نیست. بعد از اینکه ارتفاع خاصی به آن دادم ، شکل خود را حفظ نمی کردم. بنابراین نوعی "استخر شنا" از ماستیک اکریلیک (چسبناک سیلیکونی) استفاده می شود. ما نمی خواهیم این سیلانت را در نمونه خود آغشته کنیم: به همین دلیل ما دو بار و از وسط به بیرون روکش می کنیم.

لیست گلوله:

• کیت ماستیک اکریلیک را در اطراف ورق سیلیکون مورد نیاز قرار دهید

• مخلوط 2 جزء ساحل 15 سختی سیلیکون پلی پلاتین پلاتین

• در استخر ماستیک بریزید ، از وسط شروع کنید و روی همه اجزاء شروع کنید

• تیغه یک لایه سیلیکونی با ارتفاع 300um> بلندترین جزء را می پوشاند

• منتظر بمانید تا سیلیکون خوب شود

مرحله 7: صفحه انتقال را بچسبانید

سلام شما تا اینجا کار بزرگی انجام می دهید! معمولاً در این مرحله یک ورق سیلیکونی پر از اجزا وجود دارد که به شما لبخند می زند. اجزاء باید کاملاً از سیلیکون پوشیده شده باشند و تماس های پایینی آنها به صورت صاف روی صفحه حامل شیشه پلکسی با برچسب وینیل در بین آنها قرار گرفته باشد. اکنون بیایید این پشته را ورق بزنیم و آن مخاطبین را افشا کنیم!

*هشدار ناهماهنگی را اینجا وارد کنید*

آنچه ما در این مرحله داریم یک ورق اجزا است که دقیقاً (شما کار دقیقی انجام دادید ، درست است) مطابق با یک طرح دیجیتالی که در گوشه سمت چپ بالای صفحه حامل شما تراز شده است ، قرار داده شده است. اکنون باید صفحه دوم را در بالا قرار دهیم ، تخته سیلیکون را به آن بچسبانیم ، پشته را برگردانیم و اولین صفحه حامل را برداریم - همه اینها بدون از دست دادن این تراز گوشه! خواهید دید که این آسان تر از آن است که به نظر می رسد. اطمینان حاصل کنید که یک طرف خوب یا یک گوشه مستقیم در اطراف دارید که می توانید صفحات را در راستای هم قرار دهید.

ابتدا باید دومین صفحه حامل خود (صفحه ای که دارای سوراخ های هوا است) را بر روی آن اسپری کنید که قبلاً برچسب وینیل را روی آن قرار داده اید و برش داده اید تا به شکل ماسک آغازگر درآید. اسپری را به صورت یکنواخت و مداوم انجام دهید. بعد ، برچسب ماسک پرایمر را بردارید.

حالا بشقاب خود را با دال پر از اجزا بردارید. گوشه سمت چپ بالای آن را به نایب یا گوشه راست خود تراز کنید. بعد ، مقداری سیلیکون دیگر مخلوط کنید (حدود 50 میلی لیتر خوب است). آن را روی اسلب سیلیکونی بریزید و آن را به یک لایه کم و بیش مساوی پهن کنید. در مرحله بعد ، دومین صفحه حامل (با سوراخ های هوا) را که تازه آماده کرده ایم ، بردارید. گوشه سمت راست طناب آن چند قدم عقب مشخص شده بود. آن را در بالای اولین بشقاب پاشیده شده به طرف پایین و گوشه مشخص شده نیز به سمت پایین قرار دهید و در سمت راست با علامت بالا سمت چپ روی صفحه شروع قرار دهید. فشار دهید ، حباب های هوا را بیرون بیاورید و صفحات بین آنها را تراز کنید. فشردن سیلیکون بیشتر از طریق سوراخ ها باعث ایجاد حباب هوا کمتر و اتصال بهتر می شود. به طور اتفاقی ، این امر هنگام ایجاد تطبیق بیشتر صفحات برای شما به معنی مشکلات بیشتری است. بنابراین ابتدا تراز کنید ، سپس شروع به بیرون کشیدن هوا کنید.

در نهایت ، منتظر بمانید تا سیلیکون خوب شود.

نمای کلی فهرست کوتاه:

• اسپری صفحه انتقال با پرایمر. ماسک پرایمر را بردارید

• مخلوط 2 جزء ساحل 15 سختی سیلیکون پلی پلاتین پلاتین

• تقریباً یک لایه یکنواخت روی اجزای سفت شده حاوی ورقه سیلیکون قرار دهید. ضخامت 1 میلی متر

• صفحه انتقال ، پر شده به طرف پایین

• با صفحه شروع هماهنگ کنید

• فشار وارد کنید ، هوا را خارج کنید

• هم ترازی را دوبار بررسی کنید

• منتظر بمانید تا سیلیکون خوب شود

مرحله 8: صفحه شروع را بردارید

بخش حیاتی به پایان رسید بیایید تا لحظه ای که می توانیم مهارت های همسویی شما را تأیید کنیم کار کنیم!

ساندویچ plexi-silicone-sticker-plexi خود را بردارید ، از چاقوی برش برای شل کردن نوار اسکاچ در لبه های برچسب وینیل خود استفاده کنید. صفحه شروع به کار شیشه پلکسی باید به راحتی جدا شود. اگر اینطور نیست ، از یک شیء صاف بین برچسب و بشقاب خود یا در بین هر دو صفحه برای شل کردن پشته استفاده کنید. مراقب باشید که سیلیکون خود را از صفحه دوم (با سوراخ) پاره نکنید زیرا این باعث ایجاد ناهماهنگی می شود.

اگر اجزاء به درستی - با رعایت برچسب - قرار داده شوند و فرآیند سیلیکون به اندازه کافی دقیق انجام شود تا قطعات را در جای خود پاره نکند. اکنون باید اجزای خود را با پشت آنها به زیبایی نمایان کنید!

برای اندازه گیری مقدار هر جزء از مولتی متر استفاده کنید. (مقاومت ها اهم را اندازه گیری می کنند ، چراغ دیود برای روشن شدن آنها استفاده می شود). به این ترتیب شما می توانید از نظر الکتریکی تأیید کنید که هیچ لایه نازکی از چسب برچسب یا سیلیکون ریخته گری روی لنت های تماس را پوشانده است - که به سختی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است.

به اختصار:

• برچسب را در یک طرف ساندویچ plexi-silicone+sticker-plexi شل کنید

• بشقاب شروع و برچسب را از اجزای تعبیه شده در سیلیکون جدا کنید

• اجزاء را برای قرار گرفتن بدون مانع پدهای رسانا بررسی کنید

• از آنجا که ما پشته را زیر و رو کردیم ، تمام مراحل بعدی باید با لایه های طراحی آینه شده انجام شوند (همه فایلهای این آموزش قبلاً بر این اساس آماده شده بودند ، نیازی به سازگاری بیشتر نیست)

مرحله 9: ماسک استنسیل برای لایه رسانای بالا

لحظه حقیقت شما! بیایید بررسی کنیم که در مراحل قبلی چقدر خوب عمل کرده اید.

یک برچسب جدید بزنید تا صفحه سیلیکون خود را کاملاً با مخاطبین اجزای نمایان شده بپوشانید. صفحه را در برش لیزری خود قرار دهید در حالی که علامت گذاری آن در گوشه سمت راست بالا دیده می شود و اولین لایه مدار را از برچسب برش دهید.

اگر شابلونی که بعد برش می دهیم به خوبی با اجزای شما هماهنگ شود ، در تمام مراحل قبلی به خوبی انجام داده اید. در غیر این صورت.. خب لعنتی. مشکلات به احتمال زیاد مربوط به این است که برچسب شما در حین استفاده از سیلیکون و/یا ناهماهنگی قابل توجه صفحه دوم حامل به صفحه حامل اول 2 قدم عقب تر نشسته است. میزان میلی متر خود را اندازه گیری کنید و می توانید از طریق طراحی در نرم افزار برش لیزری این مورد را اصلاح کنید.

خلاصه ، برای راحتی شما:

• برچسب را به اندازه برش دهید (تقریباً ابعاد صفحه)

• برچسب را بدون معرفی حباب هوا بمالید

• کالیبره لیزر برای برش دقیق برچسب (8-9W)

• با استفاده از برش لیزری آثار مدار مسی را برش دهید

• برچسب را در مناطقی که باید رسانا باشد بردارید (آثار مدار ، لنت)

مرحله 10: لایه رسانای بالا

در این مرحله با فلز مایع کار خواهیم کرد. اطمینان حاصل کنید که فضای کار شما کاملاً پوشیده شده است (به عنوان مثال با روزنامه). هنگام ریختن فلز مایع ، تمیز کردن مجدد آن دردناک است. هیچ حلال واقعی برای آن وجود ندارد و در حفره یا حوله کاغذی خیس نمی شود. بهترین کار این است که واقعاً تمیز کار کنید و درست بعد از آن روزنامه هایی را که ممکن است در آنها نشت کرده اید دور بریزید. بهتر است دستکش بپوشید یا بعد از آن دستان خود را بشویید. لکه هایی وجود خواهد داشت.

در این مرحله شما باید یک استنسیل به درستی تعریف شده داشته باشید. مطمئن شوید که به خوبی روی سیلیکون در لبه ها چسبیده باشد. ما نمی خواهیم فلز مایع از زیر آن عبور کند.

حالا فلز مایع و یک برس خوب را بردارید. فلز مایع را در اسمیرهای کوتاه روی دهانه استنسیل بمالید (برای مرجع تصاویر). این باید بیشتر یک عمل غوطه ور باشد تا لکه گیری. فلز مایع باید مجبور به تماس نزدیک شود تا بتواند به خوبی بچسبد. هنگامی که الگوی شابلون خود را پوشانده اید ، غلتک را برداشته و مازاد فلز مایع را به طرف آن بچرخانید. این را می توان با یک پیپت پلاستیکی کوچک بازیابی کرد.

به اختصار:

• اطمینان حاصل کنید که برچسب شما به خوبی در لبه های مناطق در معرض چسبندگی قرار دارد

• پد های سیلیکونی و اجزای تشکیل شده را با ایزوپروپیل الکل تمیز کنید

• از یک برس رنگ برای پوشاندن تقریباً تمام نقاط در معرض گالینستان استفاده کنید

• از غلتک برای تبدیل گالینستان استفاده شده به یک پوشش یکنواخت استفاده کنید

• گالینستان اضافی را به ظرف خود برگردانید

• شابلون برچسب را با دقت بردارید

• اگر هنگام برداشتن گالینستان به مناطقی می رود که نباید ، پوشش شما بسیار ضخیم بود. سطح را تمیز کرده و در مرحله 9 دوباره راه اندازی کنید.

مرحله 11: قسمتهای پایینی را کامپوننت کنید

این مرحله کاملاً قابل توضیح است. قبلاً دوبار پرایمر زده اید. فقط دوباره انجامش بده تمرکز بر روی ورق سیلیکون نیست بلکه در قسمتهای پایینی اجزاء و به ویژه قطعاتی است که روی آنها فلز مایع چاپ نشده است. بگذارید پرایمر خشک شود و بلافاصله بعد مرحله 12 را ادامه دهید.

• استفاده از Bison Silicone Primer و برس هوا (Sealey Tools AB931)

• با یک لایه نازک آغازگر ، قسمتهای نمایان شده را اسپری کنید

• بگذارید خشک شود و بلافاصله بعد از آن مرحله 12 را ادامه دهید

مرحله 12: ریخته گری/تیغه کت سیلیکون

این یکی نیز بیشتر همان کاری است که قبلاً انجام دادید. مهمتر از همه در اینجا ارتفاعی است که روی آن کت می زنید. لایه قبلی (لایه کامپوننت) 1 میلی متر بود (ضخامت LED توصیه شده 0.7 میلی متر + 0.3 میلی متر همانطور که قبلاً پیشنهاد شده بود). برای هر لایه مدار ارتفاع 0.5 میلی متر سیلیکون به بالا اضافه می شود تا حاشیه کافی برای پوشش های ناهموار با فلز مایع باقی بماند. بنابراین ارتفاعی که در اینجا روی آن قرار می گیرید 1 میلی متر + 0.5 میلی متر = 1.5 میلی متر می شود.

مراحل دقیق به طور خلاصه:

• کیت ماستیک اکریلیک را در اطراف ورق سیلیکون مورد نیاز قرار دهید

• مخلوط 2 جزء ساحل 15 سختی سیلیکون پلی پلاتین پلاتین

• در استخر ماستیک بریزید ، از وسط شروع کنید و روی همه اجزاء شروع کنید

• تیغه یک لایه سیلیکونی با ارتفاع 0.5 میلی متر> ضخامت پشته فعلی را بپوشانید

• منتظر بمانید تا سیلیکون خوب شود

مرحله 13: ماسک استنسیل برای لایه رسانای پایین

و ما اکنون به طور کامل وارد قسمتهای آسان شده ایم! آنچه در اینجا پیدا می کنید همه تکراری است. هر لایه مداری که در بالا اعمال می کنید ، تکرار مراحل انجام شده برای لایه های مدار قبلی است. در اینجا شما باید یک ماسک استنسیل برای لایه مدار 2 ایجاد کنید.

بدون توضیح زیاد:

• برچسب را به اندازه برش دهید (تقریباً ابعاد صفحه)

• برچسب را بدون معرفی حباب هوا بمالید

• با مدار برش لیزری (کالیبراسیون W) ، مدارهای مسی پایین را برش دهید

• برچسب را در مناطقی که باید رسانا باشد بردارید (آثار مدار ، لنت)

• اطمینان حاصل کنید که برچسب شما به خوبی در اطراف لبه های ناحیه نمایان چسبیده است

• سیلیکون در معرض دید را با ایزوپروپیل الکل تمیز کنید

مرحله 14: VIA از بالا به پایین

تنها تازگی مکانهایی است که ما به اتصال بین 2 لایه مدار بعدی نیاز داریم. در اصطلاح اصطلاحاً به آنها Vertical Interconnect Access یا به اختصار VIA گفته می شود. برای ایجاد گذر ، باید دهانه ای را در سیلیکون که لایه قبلی مدار را پوشانده است ، برش دهید. وقتی فلز مایع جدید را برای لایه بعدی مدار چاپ می کنید ، به داخل این دهانه جریان می یابد و به صورت الکتریکی متصل می شود.

ابتدا باید لیزر را کالیبره کنید (به کالیبراسیون مراجعه کنید) تا لایه پوشش سیلیکونی را در بالای لایه مدار قبلی دقیقاً برش دهید. سپس فقط VIA ها را با توجه به پرونده ارائه شده در اینجا قطع کنید. هر برش لایه سیلیکونی را با موچین بردارید و به مرحله بعدی بروید: چاپ یک لایه جدید مدار فلزی مایع در بالا!

ایجاد VIA's ، یک نسخه کوتاه:

• با ماسک استنسیل لایه رسانای پایین آماده است

• کالیبره کردن لیزر برای برش دقیق لایه سیلیکون برای نمایان شدن لایه رسانای بالا (12-17W)

• VIA ها را در سراسر سیلیکون قطع کنید ، جایی که لایه رسانای بالا و پایین باید به هم متصل باشد

• سیلیکون بریده شده را بردارید تا لایه رسانای بالا نمایان شود

مرحله 15: لایه رسانای پایین

باز هم ، هنگام کار با فلز مایع ، مطمئن شوید که فضای کار شما پوشانده شده است. این امر مقابله با نشت را بسیار ساده تر می کند.

چاپ این لایه دوباره تکرار تلاش های قبلی است. مطمئن شوید که استنسیل به خوبی روی سیلیکون در لبه ها چسبیده است. ما نمی خواهیم فلز مایع از زیر آن عبور کند. مجدداً از عمل غوطه ور کردن برای اعمال فلز مایع روی دهانه های استنسیل با یک برس خوب استفاده کنید. غلتک را بردارید و مازاد فلز مایع را به طرف آن بچرخانید. قطعات بزرگ فلز مایع را با یک پیپت پلاستیکی بازیابی کنید.

نسخه دیگر TL؛ DR:

• از یک برس رنگ برای پوشاندن تقریباً تمام نقاط در معرض گالینستان استفاده کنید

• از غلتک برای تبدیل گالینستان استفاده شده به یک پوشش یکنواخت استفاده کنید

• شابلون برچسب را با دقت بردارید

• اگر هنگام برداشتن گالینستان به مناطقی می رود که نباید ، پوشش شما بسیار ضخیم بود. سطح را تمیز کرده و در مرحله 13 دوباره راه اندازی کنید.

• از برس رنگ برای لمس هر VIA و اطمینان از اتصال لایه های رسانای بالا و پایین اطمینان حاصل کنید

مرحله 16: سیلیکون روکش/تیغه

اکنون می توانید شروع به هیجان زده شدن کنید! این آخرین لایه ریخته گری سیلیکون است ، به این معنی که مدار نرم شما تقریباً به پایان رسیده است! این کار را قبلاً دوبار انجام داده اید. بنابراین من فقط آن را کوتاه می کنم و به شما می گویم که برای پوشش تیغه چه ارتفاعی را باید هدف قرار دهید. ما در حال حاضر یک لایه اجزای ضخامت 1 میلی متر و یک لایه مدار اول ضخامت 0.5 میلی متر داریم. ضخامت این لایه مدار نیز باید 0.5 میلی متر باشد. بنابراین در این مرحله تیغه را با ضخامت کل 2 میلی متر بپوشانید!

مسیر سریع:

• کیت ماستیک اکریلیک را در اطراف ورق سیلیکون مورد نیاز قرار دهید

• مخلوط 2 جزء ساحل 15 سختی سیلیکون پلی پلاتین پلاتین

• در استخر ماستیک بریزید ، از وسط شروع کنید و روی همه اجزاء شروع کنید

• تیغه یک لایه سیلیکونی با ارتفاع 500um> ضخامت پشته کنونی می پوشاند

• منتظر بمانید تا سیلیکون خوب شود

مرحله 17: تماس با پدها

در حالی که دستگاه های سیلیکونی می توانند قدرت (باتری) و پردازش (میکروکنترلر) را تعبیه کنند ، برای سادگی این مثال ، ما اتصالات خارجی را برای تغذیه LED ها اضافه می کنیم. در این مرحله ما سیلیکون را تا کنتاکت هایی که داخل آن جاسازی کرده ایم برش می دهیم. مجدداً باید لیزر را کالیبره کنید (به: کالیبراسیون مراجعه کنید) تا به لایه های زیرین آسیب نرسانید. هنگامی که برش ها را ایجاد کردید ، برش های سیلیکونی را با موچین پاره کنید. سپس باقیمانده سیلیکون اضافی مخاط خود را بکشید و با سواب پنبه تمیز کنید و برای اطمینان بیشتر لحیم کاری را روی مخاطها بمالید.

پدهای تماس ، یک داستان کوتاه:

• کالیبره کردن لیزر برای برش لایه سیلیکونی و نشان دادن تماسهای نوار مسی (20-30W)

• تماس های مدار را با برش لیزری قطع کنید

• سیلیکون را در نواحی بریده شده بردارید

• پدهای مسی در معرض دید را با یک حلال خشک کننده سریع تمیز کنید

• لحیم کاری را روی لنت های نمایان شده بمالید تا سطح تماس ها با سیلیکون یکسان شود. در حین پاک کردن سیلیکون اضافی مخاطبین خود و تمیز کردن خاک تا زمانی که لحیم کاری شما به پد بچسبد ، مجدداً لحیم کاری کنید.

مرحله 18: نمونه برش رایگان

زمان آن رسیده است که مدار نرم خود را از صفحه حامل آن خارج کنید! از آنجا که صفحه انتقال ما با پرایمر در زیر مدار نرم ما پوشیده نشده بود ، تنها کاری که باید انجام دهیم این است که کناره ها را شل کرده و بتوانیم آن را برداریم. از فایل برش ضمیمه شده برای برش نمونه استفاده کنید. تا زمانی که نمونه رایگان نشود ، برش ها را با افزایش قدرت تکرار کنید. Z -offset لیزر شما باید -1 باشد (نیمی از ارتفاع پشته). هنگامی که برش نمونه به طور کامل انجام شد ، گوشه ای را از یک طرف بردارید و سپس مدار نرم خود را از همه اتصالات زیرین که در سوراخ های هوای صفحه حامل ایجاد شده بود ، جدا کنید. به آن خوب نگاه کنید: اولین دستگاه سیلیکونی شما! یک مدار سازگار ، کشش پذیر و نرم!

نمونه برش داده شده در نقاط گلوله:

• کالیبراسیون لیزر برای برش از روی پشته سیلیکون کامل (40-60W)

• طرح کلی نمونه را با برش لیزری برش دهید

• نمونه را از صفحه بردارید در حالی که دستی آن را از اتصالات سیلیکونی که در سوراخ های هوای صفحه انتقال ایجاد شده است ، جدا کنید

مرحله 19: تحسین کنید

حالا دستگاه سیلیکونی خود را به منبع تغذیه 5 ولت وصل کنید. هر مسیر اتصال دهنده-مقاومت-رهبری-وصل کننده نیاز جداگانه ای به برق دارد. شما می توانید هر دو را به صورت موازی متصل کنید. فقط به قطبیت led خود توجه داشته باشید و اتصالات برق خود را مطابق آن مطابقت دهید. هنگامی که مدار نرم شما تغذیه می شود ، LED آبی باید روشن شود.

به مدار خود کشش دهید! اگر این کار را به درستی انجام داده اید ، باید به راحتی به فشار 50٪ بدون آسیب رساندن به مدار برسید. نقطه اصلی خرابی پدهای تماس شما خواهد بود زیرا از ورقه های سفت و سخت ساخته شده اند که با فشارهای زیاد از هم جدا می شوند.

صفات زیر با دستگاه سیلیکونی شما مطابقت دارد:

•قابل انعطاف

• نرم/قابل کشش

• خوددرمانی

•نیمه شفاف

• به طور کامل محصور شده است

حوزه های کاربردی که من پیش بینی می کنم: پایش زیستی (روی پوست) ، پوشیدنی ها ، دستگاه های سیلیکونی تعبیه شده در منسوجات ، مدارهای الکترونیکی که مفاصل مکانیکی را در بر می گیرد ، رانندگی یا حس الکترونیکی برای روبات های نرم ،…

به نظر شما کدام برنامه ها برای این نوع مدارهای نرم منحصر به فرد مناسب هستند؟ در نظرات به من اطلاع دهید! من نمی توانم منتظر بمانم تا ببینم شما چه نتیجه ای دارید. اگر ساختمان شما چیزی منحصر به فرد است به من اطلاع دهید. چه کسی می داند که شاید بتوانم به شما توصیه ای کنم!

موفق باشید در آزمایش ،

به سلامتی،

نواگلز