A hordható egészségügyi szenzor tapaszt úgy állítják össze, hogy egy merev mikrochipet egy puha, rugalmas polimer fóliára ragasztanak ezüsttel{0}}töltött vezetőképes ragasztó segítségével. Ezt a ragasztót gondosan ellenőrzött mennyiségű hővel kell kikeményíteni, amely elegendő a mechanikai szilárdság és az elektromos vezetőképesség megállapításához, de elég alacsony ahhoz, hogy megakadályozza a kényes aljzat hőtorzulását. Az ehhez a folyamathoz használt fűtött lemez pontosan szabályozott hőinterfészként működik a merev félvezető alkatrészek és a rugalmas polimer rendszerek között.
Afűtött lapra vezetőképes ragasztó rugalmas elektronikafolyamat egy kritikus gyártási lépést határoz meg, amelyben az elektromos funkcionalitás tartósan létrejön a mechanikai megfelelőség veszélyeztetése nélkül.
A fűtött lapok szerepe a rugalmas hibrid elektronikai összeállításban
A rugalmas hibrid elektronika a merev elektronikus alkatrészeket nyújtható vagy hajlítható hordozókkal kombinálja. Ezeknek a különböző anyagoknak az összekapcsolását izotróp vezetőképes ragasztókkal (ICA-k) valósítják meg, amelyeket jellemzően ezüstpelyhekkel töltenek meg.
Ezek a ragasztók szabályozott hőkezelést igényelnek:
Vezetőképes részecskehálózatok kialakítása
Mechanikai kötési szilárdság fejlesztése
Biztosítsa a hosszú távú{0}} elektromos stabilitást
Megakadályozza a leválást hajlítás közben
A fűtött lemez biztosítja az átalakuláshoz szükséges egyenletes, alacsony hőmérsékletű{0}}környezetet.
A lemez egy meleg, tökéletesen lapos üllő, amely a kemény forgácsot a puha aljzathoz köti egy réteg hővel -aktivált ezüst ragasztóval.
Ellenőrzött, alacsony hőmérsékletű{0}}kötési folyamat
A vezetőképes ragasztók jellemző kikeményedési körülményei 80 és 150 fok között vannak, a készítménytől és a hordozó érzékenységétől függően.
A feldolgozás során:
Az összeszerelt elektronikus tapaszt egy lapos fűtött lapra helyezzük
Az alkatrészek rögzítése vákuum vagy mechanikus szorítással történik
A hőt egyenletesen alkalmazzák a teljes szerelvényen
Meghatározott tartózkodási időt tartanak fenn a teljes gyógyuláshoz
A hőmérséklet egyenletessége elengedhetetlen, mivel az eltérések a következőket okozhatják:
Inkonzisztens vezetőképesség a ragasztórétegben
Mechanikai feszültség a ragasztott anyagok között
Lokalizált -gyógyítás alatt vagy-túlgyógyulási feltételek mellett
Még a kis termikus gradiensek is befolyásolhatják az ezüstrészecske-hálózatok által alkotott elektromos utak folytonosságát.
A fűtött lapok felületi és mechanikai követelményei
Mivel a rugalmas elektronikai hordozók érzékenyek a szennyeződésekre és a mechanikai igénybevételre, a lemezek kialakításának szigorú követelményeknek kell megfelelnie.
A tipikus tervezési jellemzők a következők:
PTFE{0}}bevonatú vagy tapadásmentes felületi rétegek
Magas síksági tűrések az üveglap területén
Tisztatérrel{0}}kompatibilis építőanyagok
Rezgésmentes{0}}mechanikai stabilitás
A lemeznek stabil alátámasztást kell biztosítania anélkül, hogy mechanikai deformációt okozna a polimer hordozóban vagy az elektronikus alkatrészekben.
A termikus egységesség fontossága
A vezetőképes ragasztók térhálósodási foka erősen függ a hőmérsékleti expozíciós előzményektől. Ennek eredményeként:
Az alul kikeményedett területek nagy elektromos ellenállást mutatnak
A túlkeményedett területek törékennyé vagy habzóvá válhatnak
Az egyenetlen kikeményedés mechanikai feszültséggradienshez vezet
Az egyenletes fűtés biztosítja a konzisztens vezetőpályák kialakulását és a stabil, hosszú távú elektromos teljesítményt{0}}.
Megjegyzés a folyamathoz: Szabályozott termikus rámpaprofil
A fejlett rugalmas elektronikai gyártásban a kikeményítés gyakran több{0}}lépéses hőprofil használatával történik.
Egy tipikus folyamat a következőket tartalmazza:
Fokozatos felfutás{0}}az oldószer elpárolgása érdekében
Köztes tartási fokozat a ragasztó áramlásának stabilizálására
Végső térhálósodási szakasz a célhőmérsékleten (80-150 fokos tartomány)
Szabályozott hűtés a hősokk megelőzésére
Ez a fokozatos megközelítés megakadályozza a gyors gázfejlődést, ami üregképződést vagy ragasztóhabosodást okozhat. Ezenkívül minimálisra csökkenti a különböző anyagok közötti hőfeszültséget.
Tisztatér és folyamatstabilitási követelmények
A rugalmas hibrid elektronikában használt fűtött lapokat jellemzően ellenőrzött környezetben üzemeltetik az alkatrészek érzékenysége miatt.
A kritikus követelmények a következők:
Alacsony részecskeszennyezettségi szint
Elektrosztatikus kisülés szabályozás
Stabil hőszabályozó hurkok (gyakran több{0}}zónás PID-rendszerek)
Nincs mechanikai vibráció a kikeményedési ciklus alatt
Bármilyen szennyeződés vagy instabilitás befolyásolhatja a végső összeállítás elektromos folytonosságát.
Anyagviselkedés a kikeményedés során
Az izotróp vezetőképes ragasztók hevítés közben számos fizikai átalakuláson mennek keresztül:
Viszkozitáscsökkentés és áramlásszabályozás
Oldószer elpárolgása és gázkibocsátás
Ezüstrészecskék igazodása és perkolációs hálózat kialakítása
Polimer mátrix térhálósítás
A végső elektromos vezetőképesség akkor érhető el, ha a vezető részecskék stabil perkolációs hálózata teljesen kialakul a kikeményedett mátrixon belül.
A nem megfelelő fűtéshez kapcsolódó hibaüzemmódok
A nyomólap nem megfelelő működése a következőket okozhatja:
Hiányos elektromos vezetési utak
Delamináció hajlítófeszültség alatt
Aljzat vetemedése vagy zsugorodása
Ragasztóüreg képződés a beszorult oldószerek miatt
Ezek a problémák általában az egyenetlen hőmérséklet-eloszláshoz vagy a helytelen térhálósodási profilokhoz{0}} kapcsolódnak.
Következtetés
A fűtött lap precíz, alacsony hőmérsékletű{0}}hőmérsékletű termikus platformként szolgál, amely lehetővé teszi a vezetőképes ragasztók megbízható kikeményítését a rugalmas hibrid elektronikában. Azon belülfűtött lapra vezetőképes ragasztó rugalmas elektronikaA folyamat során a 80 és 150 fok közötti szabályozott melegítés biztosítja, hogy az ezüsttel töltött ragasztók stabil elektromos és mechanikai kötéseket alkossanak anélkül, hogy károsítanák a hőre érzékeny felületeket.
Ez a szabályozott hőfokozat biztosítja az alapot a tartós elektromos összeköttetésekhez olyan eszközökben, amelyeknek rugalmasnak, könnyűnek és mechanikailag rugalmasnak kell maradniuk.
A hordható és rugalmas elektronika folyamatos fejlődése továbbra is a tökéletesen szabályozott, meleg és egyenletesen sík hőfelülettől függ, amely képes az ideiglenes ragasztókontaktust állandó elektromos funkcióvá alakítani.
