Kantava terviseanduri plaastri kokkupanemiseks liimitakse jäik mikrokiip pehme ja painduva polümeerkilega, kasutades hõbedaga{0}}täidisega juhtivat liimi. See liim peab kõvenema hoolikalt kontrollitud kuumusega, -mis on piisav mehaanilise tugevuse ja elektrijuhtivuse tagamiseks, kuid piisavalt madalal, et vältida õrna aluspinna termilisi moonutusi. Selle protsessi jaoks kasutatav kuumutatud plaat toimib täpselt reguleeritud termilise liidesena jäikade pooljuhtkomponentide ja paindlike polümeersüsteemide vahel.
Thesoojendusega plaat juhtiv liim painduv elektroonikaprotsess määratleb kriitilise tootmisetapi, mille käigus elektriline funktsionaalsus luuakse püsivalt, ilma et see kahjustaks mehaanilist vastavust.
Soojendusega plaatide roll paindliku hübriidelektroonika koostu puhul
Paindlik hübriidelektroonika ühendab jäigad elektroonilised komponendid venitatavate või painutatavate aluspindadega. Nende erinevate materjalide vaheline ühendus saavutatakse isotroopsete juhtivate liimide (ICA) abil, mis on tavaliselt täidetud hõbehelvestega.
Need liimid vajavad kontrollitud termilist kõvenemist, et:
Moodustavad juhtivad osakeste võrgustikud
Arendage mehaanilist sidumistugevust
Tagada pikaajaline{0}}elektriline stabiilsus
Väldi delaminatsiooni paindumisel
Kuumutatud plaat tagab selle teisenduse jaoks vajaliku ühtlase ja madala temperatuuriga{0}}keskkonna.
Plaat on soe, täiesti tasane alasi, mis ühendab kõva laastu pehme aluspinnaga kuum{0}}aktiveeritud hõbedase liimikihiga.
Kontrollitud madalal{0}}temperatuuril kõvenemise protsess
Juhtivate liimide tüüpilised kõvenemistingimused on vahemikus 80 kuni 150 kraadi, sõltuvalt koostisest ja substraadi tundlikkusest.
Töötlemise ajal:
Kokkupandud elektrooniline plaaster asetatakse tasasele kuumutatud plaadile
Komponente hoitakse vaakumi või mehaanilise kinnitusega
Soojust rakendatakse ühtlaselt kogu koostu ulatuses
Täielikuks paranemiseks säilitatakse määratud ooteaeg
Temperatuuri ühtlus on oluline, kuna kõikumised võivad põhjustada:
Ebaühtlane juhtivus liimikihis
Liimitud materjalide vaheline mehaaniline pinge
Lokaliseeritud ala--- või üle{1}}ravimise tingimustes
Isegi väikesed termilised gradiendid võivad mõjutada hõbedaosakeste võrkude moodustatud elektriteede järjepidevust.
Kuumutatud plaatide pinna- ja mehaanilised nõuded
Kuna painduvad elektroonika aluspinnad on saastumise ja mehaanilise pinge suhtes tundlikud, peab plaadi disain vastama rangetele nõuetele.
Tüüpilised disainifunktsioonid hõlmavad järgmist:
PTFE{0}}kaetud või mittenakkuvad pinnakihid
Kõrged tasasuse tolerantsid kogu plaadi piirkonnas
Puhasruumiga-ühilduvad ehitusmaterjalid
Vibratsioonivaba-mehaaniline stabiilsus
Plaat peab pakkuma stabiilset tuge, põhjustamata polümeersubstraadis või elektroonilistes komponentides mehaanilist deformatsiooni.
Termilise ühtluse tähtsus
Juhtivate liimide kõvenemise aste sõltub tugevalt temperatuuriga kokkupuute ajaloost. Selle tulemusena:
Alamkõvastunud piirkondadel on kõrge elektritakistus
Üle-kuivanud piirkonnad võivad muutuda rabedaks või vahutada
Ebaühtlane kõvenemine põhjustab mehaanilise pinge gradiente
Ühtlane kuumutamine tagab juhtivate radade ühtlase moodustumise ja stabiilse pikaajalise{0}}elektrilise jõudluse.
Protsessi märkus: kontrollitud termilise rambi profiil
Täiustatud paindliku elektroonika tootmises toimub kõvendamine sageli mitme{0}}etapilise termoprofiili abil.
Tüüpiline protsess hõlmab järgmist:
Järk-järguline tõstmise{0}}faas, mis võimaldab lahusti aurustumist
Vahepealne hoidetapp liimivoolu stabiliseerimiseks
Lõplik kõvenemisetapp sihttemperatuuril (vahemikus 80–150 kraadi)
Kontrollitud jahutus termilise šoki vältimiseks
See etapiviisiline lähenemine hoiab ära gaasi kiire eraldumise, mis võib põhjustada tühimike teket või liimivahtumist. See vähendab ka termilist pinget erinevate materjalide vahel.
Puhta ruumi ja protsessi stabiilsuse nõuded
Paindlikus hübriidelektroonikas kasutatavaid soojendusega plaate kasutatakse komponentide tundlikkuse tõttu tavaliselt kontrollitud keskkondades.
Kriitilised nõuded hõlmavad järgmist:
Madal tahkete osakeste saastatuse tase
Elektrostaatilise lahenduse juhtimine
Stabiilsed termoregulatsiooni ahelad (sageli mitme{0}}tsooni PID-süsteemid)
Kõvenemistsükli ajal puudub mehaaniline vibratsioon
Igasugune saastumine või ebastabiilsus võib mõjutada lõpliku koostu elektrilist järjepidevust.
Materjali käitumine kõvenemise ajal
Isotroopsed juhtivad liimid läbivad kuumutamisel mitmeid füüsikalisi muutusi:
Viskoossuse vähendamine ja voolu reguleerimine
Lahusti aurustamine ja gaaside väljutamine
Hõbedaosakeste joondamine ja perkolatsioonivõrgu moodustumine
Polümeermaatriksi ristsidumine
Lõplik elektrijuhtivus saavutatakse siis, kui kõvastunud maatriksis on täielikult moodustunud juhtivate osakeste stabiilne perkolatsioonivõrk.
Ebaõige kütmisega seotud tõrkerežiimid
Plaadi vale kasutamine võib põhjustada:
Mittetäielikud elektrijuhtivuse teed
Delaminatsioon paindepinge all
Substraadi kõverdumine või kokkutõmbumine
Liimi tühimiku tekkimine kinnijäänud lahustite tõttu
Need probleemid on tavaliselt seotud ebaühtlase{0}}temperatuuri jaotusega või valede kõvenemisprofiilidega.
Järeldus
Kuumutatud plaat toimib täpse ja madala temperatuuriga{0}}soojusplatvormina, mis võimaldab paindlikus hübriidelektroonikas juhtivaid liime usaldusväärselt kõveneda. Piirkonnassoojendusega plaat juhtiv liim painduv elektroonikaprotsessi, kontrollitud kuumutamine vahemikus 80-150 kraadi tagab, et hõbedaga täidetud liimid moodustavad stabiilsed elektrilised ja mehaanilised sidemed, ilma et see kahjustaks kuumustundlikke aluspindu.
See kontrollitud termiline samm loob aluse vastupidavatele elektriühendustele seadmetes, mis peavad jääma paindlikuks, kergeks ja mehaaniliselt vastupidavaks.
Kantava ja paindliku elektroonika jätkuv areng sõltub täiuslikult juhitavast, soojast ja ühtlaselt tasasest soojuspinnast, mis suudab muuta ajutise kleepuva kontakti püsivaks elektriliseks funktsionaalsuseks.
