Силиконовые устройства: растягивающиеся схемы своими руками

Гибкие схемы, построенные на полиимидной пленке, теперь стали обычным явлением, вы можете создавать прототипы с их помощью на нескольких заводах по цене, которая почти приемлема для обычного хакера. Полиимидная пленка довольно прочная для такой тонкой пленки, но со временем она порвется, а для более крупных компонентов радиус изгиба весьма ограничен. А как насчет растягиваемых цепей, ведь цепи можно сгибать, скручивать и растягивать? Представляем вам силиконовые устройства. Исследовательская группа из Университета Хасселта, Бельгия, разработала прототипы действительно гибких подложек для схем на основе силикона, сумев интегрировать широкий спектр типов SMT-компонентов с двухслойным межсоединением, переходными отверстиями и внешними контактами.

Должно быть возможно воспроизвести этот процесс, используя только обычный CO2-лазерный резак Makerspace и пару специальных инструментов, которые можно легко изготовить — обещано руководство — это всего лишь вопрос сбора нескольких специальных материалов. , а используя обрезки у вас завалялись все остальное. В межсоединении используется галинстан, который представляет собой сплав галлия, индия и олова с низкой температурой плавления. К сожалению, этот материал довольно дорог и не может быть доставлен по воздуху из-за содержания галлия без специальной обработки и требует значительных затрат. Но помимо этого, кроме акриловых листов, винила, медной фольги и нескольких аэрозолей, нет ничего недосягаемого.

Процесс сборки обратный тому, который мы обычно видим: компоненты и медные контактные пластины сначала помещаются на загрунтованный виниловый лист. На этом листе лазером отмечены контуры компонентов, что позволяет их корректировать при размещении. Да, верно, они используют лазерный резак для маркировки винила, хлорсодержащего пластика. Задержитесь на этой мысли немного.

Изоляционные слои и слои подложки изготавливаются путем покрытия лезвия слоем прозрачного силикона. Слои межсоединений формируются путем наклеивания свежего винилового листа на открытые контакты и последующей лазерной резки, чтобы обнажить контактные площадки и дорожки межсоединений. Затем кистью наносится изящный Галинстан и удаляется виниловый трафарет. Промойте и повторите то же самое для следующего слоя изолирующего силикона, большего количества следов цепи, затем с помощью лазерного резака точно протравите области переходных отверстий, чтобы можно было добавить больше металлизации. Наконец, на всю сборку наносится силиконовое покрытие, лазер снова вытравляет силикон от контактных площадок, и после небольшого лужения припоем все готово. Все просто, если бы в наших Makerspaces не было правил, запрещающих лазерную резку винила.

Очевидно, это был очень краткий обзор, здесь для вас подготовлено очень подробное руководство, а также официальный исследовательский документ, в котором подробно описывается, почему это произошло и почему вы, возможно, захотите попробовать это самостоятельно.

Если вы увлекаетесь индивидуальными носимыми устройствами, возможно, вы помните эту предыдущую статью о силиконовых схемах и одну странную органическую вещь того же периода.

Спасибо [Дэниел] за совет!