Silikon Cihazlar: 19 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Silikon Cihazlar, Maker-dostu bir yaklaşımla yumuşak ve gerilebilir elektroniklerin erken avantajlarını sunar. Bu Eğitilebilir Tabloyu takip ederek, kendi tam entegre yumuşak elektronik devrelerinizi oluşturmak için gerekli temel becerileri öğreneceksiniz. Baymax'ı düşünün! O, ancak yumuşak elektronik devreler geliştirerek gerçeğe dönüşecek yumuşak bir robotun mükemmel bir gelecek vizyonu.

"Bekle Noagels… Bu 'yumuşak elektronik devreler' hokus-pokus ile tam olarak ne demek istiyorsun?"

Kısacası, gerilebilir elektronikler, etrafımızı saran ve cihazlarımızla etkileşime girme şeklimizi doğallaştırmayı vaat ediyor. Kelimenin tam anlamıyla, İnsan-Bilgisayar Etkileşiminde yeni olanaklar açan ve Soft Robotics'in arkasındaki temel sürüş teknolojisi olan yumuşak ve 'esnek' elektronik devrelerdir.

Silikon Cihazlar, daha önce bilimsel araştırma gruplarında ikamet eden Maker topluluğuna teknoloji getirdiği için benzersiz bir fabrikasyon yaklaşımını temsil eder. Tabii ki, Silikon Cihazların gösterdiği üretim süreci, gerilebilir ve yumuşak elektroniklere giden tek yol değil, tamamen yeni bir yol da değil. Bilim artan adımlarla çalışır. Attığımız adımlardan biri, teknolojinin uygulanmasını ve tüm dünyadaki Maker'lara ulaşmasını kolaylaştırmaktır. (Bu sizin anlamına gelir. Tam burada, hemen şimdi!) Üretim yaklaşımımızla kendi yumuşak devrelerinizi oluşturabilirsiniz. Silikon Aygıtlar, tümü bağımsız bir aygıtta birleştirilmiş mikro denetleyicilerin, G/Ç bileşenlerinin ve bir güç kaynağının dahil edilmesini destekler.

Bu çalışma, Belçika Hasselt Üniversitesi'nde Raf Ramakers, Kris Luyten, Wim Deferme ve Steven Nagels'in (bu benim) işbirliğiyle bir araya geldi. Bu talimatta sunulan teknik, insan-bilgisayar etkileşiminde önde gelen mekanda yayınlanmıştır: Hesaplama Sistemlerinde İnsan Faktörleri (CHI 2018). Bu talimat, araştırma sonuçlarımızı akademik topluluğun ötesine iletmeyi amaçlamaktadır. İsterseniz okumak için daha derinlemesine bilgi var: İşte Silikon Cihazların proje sayfası, tam akademik yayın burada bulunabilir ve ara bağlantı tabanlı gerilebilir elektroniklerin imalatına ilişkin daha genel bir arka plan burada bulunabilir..

Ancak - TL; DR yapmadığınızdan emin olmak için - hadi işe başlayalım!

Neye ihtiyacınız olacak:

• Fablab veya Makerspace'in CO2 lazer kesicisine erişim (referans: 60W Trotec Speedy 100R)
• Airbrush (tercih edilir) veya sprey şişesi (daha erişilebilir alternatif)
• akrilik/PMMA/pleksiglas levhalar (280x280mm'lik 2 kareyi kesmeye yetecek kadar) 3mm kalınlığında kullandık, 1.5mm'den itibaren her şey işe yaramalı
• Siyah vinil çıkartma (yaklaşık 260x260mm'lik 4 kareyi kesmeye yetecek kadar) (MacTac 8900 Pro Mat siyah kullandık)
• Kalıp ayırıcı sprey (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Sıvı metal: Galinstan (en iyisi 10g'ı elinizde tutmaktır, ne kadar savurgan olduğunuza bağlı olarak 5g'dan fazla herhangi bir miktar kullanabilirsiniz)
• Galinstan'ı kabından şablona almak için 2 adet 3ml tek kullanımlık pipet
• Bu setteki gibi ince boya fırçası
• Yumuşak gummi rulo (bunun gibi kauçuk brayer'' olarak da adlandırılır)
• Silikon astar (Bison Silikon Astar test edilmiştir, 3M AP596 yapışma arttırıcı da işe yarayabilir)
• Bir tüp ucuz silikon dolgu macunu + dağıtıcı (kalafat tabancası)
• Platin bazlı 2 bileşenli hızlı kürlenen silikon (Siliconesandmore test edilmiş, DragonSkin 10 alternatifi) Verilen tasarım dosyalarını kullanarak 150 gr'ı geçmemelisiniz. Ancak çoğu kit 1 kg'lık miktarlarda satılmaktadır.
• 3 karıştırma kabı (>100ml) ve karıştırma çubuğu (6" en uygunudur)
• 0.1 veya 0.001 grama kadar doğru ölçeklendirin (bu taşınabilir olanlar hile yapar)
• 1 mm, 1.5 mm ve 2 mm yüksekliklerde yüksekliği yeniden yapılandırılabilir bıçak kaplayıcı veya lazerle kesilmiş DIY versiyonu
• 2 adet 1206 boyutlu düşük profilli LED (Digikey, Farnell)
• 2 adet 2010 boyutlu 100 ohm direnç (Digikey, Farnell)
• Bakır veya alüminyum bant. Folyo daha da iyidir (bant yapıştırıcısının yıkanması gerekiyorsa)
• ince cımbız
• bir X-acto bıçağı

• Scotch Magic bant

Bu eğitim oldukça yüksek ayrıntılara giriyor! Lütfen adımların sayısına veya uzun açıklamalara aldırmayın. Sistemimizi silikonla kapattığımız için test aşamasında ortaya çıkan hataların düzeltilmesi zor olacaktır. Bu nedenle, her adımı dikkatlice okumanız ve en baştan almanız gerekir. Tüm aletleriniz sürekli olarak elinizin altındaysa ve 15 dakikalık kürlenme süresine sahip döküm silikonu kullanıyorsanız, tüm işlem 2 saati geçmemelidir.

Bu öğretici, çalışan bir örnek olarak 4 temas pedi, 2 LED ve 2 VIA'dan oluşan bir Silikon Aygıtın çok temel bir tasarımını kullanır. Nihai sonuç, üstteki fotoğrafta ve videoda gösterilir. Bu tasarım oldukça basit olsa da, DIY üretim yaklaşımımız birçok SMD bileşeni türünü ve herhangi bir sayıda katmanı destekler. Bu nedenle, yaklaşımımız, bu talimatın başında bağlantılı youtube videosundaki örnek tasarımlarda gösterildiği gibi, herhangi bir karmaşıklıktaki gerilebilir devrelere ölçeklenir.

Tüm tasarım dosyaları (.zip olarak paketlenmiştir) burada. Kullanışlı tek pdf talimatları derlemesi burada.

Adım 1: Lasercut Başlangıç + Transfer Plakaları

İlk adım olarak, üzerinde çalışmak için bazı sert taşıyıcı plakaları lazerle kesmeniz gerekecek.

Neden 2 plakaya ihtiyacınız var? Pürüzsüz başlangıç plakası üzerinde bir bileşen katmanı oluşturduktan sonra, içindeki bileşenlerle silikon levhayı transfer plakasına yapıştıracağız, yığını ters çevireceğiz, pürüzsüz başlangıç plakasını çıkaracağız ve böylece bileşenleri arkalarından açığa çıkaracağız. Transfer plakası, 7. adımda ıslak silikon katmana havanın kaçmasına izin vermek için küçük deliklere sahiptir.

Taşıyıcı plakalara talepler:

• Aktarım adımında düzgün hizalama için boyutların eşit olması gerekir

• Boyut: 280x280mm

• Malzeme: şeffaf akrilik (PMMA veya Pleksi cam)

• Başlangıç plakasını sol üst köşede, transfer plakasını sağ üst köşede işaretleyin

Adım 2: Bileşenler için Başlangıç Plakasını Hazırlayın

Bu adımda düz başlangıç plakası üzerinde devremizi kurmaya başlayacağız. Ancak daha sonra bu plakayı tekrar çıkarmak istiyoruz. Bu nedenle, tüm başlangıç plakası yüzeyine ince bir kalıp ayırma spreyi filmi püskürterek başlamalısınız. Ardından, başlangıç plakanızın boyutlarının birkaç santimetre altında olan siyah bir vinil çıkartma alın. Ardından çıkartma kağıdını soyun ve çıkartmayı başlangıç plakasının üzerine ve ortasına düz bir şekilde yerleştirin; yapışkan tarafı yukarı Çıkartmayı bantla yerine sabitleyin (çıkartma yüzeyinizde kırışıklıklara neden olacağından bandı sertçe çekmemeye dikkat edin). Yapışkan yüzeyin üzerine başka bir kalıp ayırma spreyi tabakası ile bitirin. Memeyi yüzeyden yaklaşık 20 cm yukarıda tuttuğunuzdan emin olun ve pürüzsüz, sürekli bir tabaka püskürtün. İpucu: iki kez ve üst üste binen ızgara düzeninde püskürtün!

Başlangıç plakasının hazırlanması:

• Çıkartmayı istediğiniz boyuta kesin (plaka boyutlarından yaklaşık 2 cm daha küçük)

•Pamuklu bez veya kağıt havlu ile ovalayarak etiket ve plaka üzerine statik yük koyun, bu daha düzgün durmasını sağlayacaktır.

• Püskürtme başlangıç plakasını serbest bırakın (iki kez ve ızgara deseninde)

• Yapışkan tarafı yukarı bakacak şekilde başlangıç plakasına yapışkan bant etiketi

• Lazer kesici ile bileşen yerleştirme işaretlerini puanlayın (P = 6-7) ÜZERİNDEN KESİM YAPMAYIN

•Sprey yapışkan tabakayı serbest bırakın (iki kez ve ızgara deseninde)

Adım 3: Seçici Yapışma için Transfer Plakasını Hazırlayın

7. adımdan sonraki tüm adımlarda uygun hizalamayı garanti etmek için, silikonumuzun yumuşak devre ana hatlarının dışındaki konumlarda transfer plakası ile güçlü bir bağ oluşturmasını sağlayacağız. Bu güçlü bağ, transfer plakasının Bison Silicone Primer ile ön işleme tabi tutulmasıyla elde edilir. Yapım sürecinin sonunda, yumuşak devrenizi yapı plakasından kolayca ayırmak isteyeceksiniz ve böylece ona bağlanmamış olacaksınız. Bu yüzden, yumuşak devremizin kapladığı alanı astar malzemesinden uzak tutmamız gerekiyor. Bunu, astarın püskürtülmesi sırasında boyutuna göre kesilmiş bir çıkartma ile bu alanı kaplayarak yapıyoruz. Bu maske, tüm transfer plakasının yüzeyine bir çıkartma (normal şekilde, yapışkan tarafı aşağı) yapıştırılarak ve ardından etiketten devre anahattı + 5 mm kenar boşluğu şekli lazerle kesilerek elde edilir. Fazla çıkartma malzemesi çıkarılır.

Aklında tut:

• Çıkartmayı istediğiniz boyuta kesin (yaklaşık plaka boyutları)

• Hava kabarcıkları oluşturmadan çıkartma uygulayın

•Tasarım aynalı olmalıdır (plaka yüzü aşağı bakacak şekilde yerleştirilecektir)

•Lazer kesici (8-9W) ile primer maskeyi (tahta anahatları + 5mm kenar boşluğu) kesin

• Alttaki pleksiyi ortaya çıkarmak için çıkartmayı seçerek çıkarın. Devre kartı alanını kaplayan etiket parçalarını bırakın.

Adım 4: Bileşen Yerleştirme

Bir şekilde sezgisel olmayan bir özellik, iletken izlerden önce bileşenlerle başlamaktır. Hem dirençleri hem de ledleri burada verilen resimde gösterildiği gibi yerleştirin.

Neden önce bileşenleri yerleştiriyoruz? Bileşenlerimizin etrafındaki silikon malzeme ile güzel bir şekilde çapraz bağlanmasına ihtiyacımız var. Üstte ve yanlarda bunu başarmak kolaydır. Alt tarafta ise silikonumuzu iletken izlerin temas edeceği noktalar dışında her yerde bileşene bağlamak istiyoruz. Bunu başarmanın bir yolu, sonuç olarak, a) bileşenlerin üst tarafını bir silikon levhaya gömmek ve bağlamak, b) her bir bileşenin temas pedlerini açığa çıkarmak için yığının üzerinden geçmek, c) iletken izler uygulamak ve ancak bundan sonra d) bağlamaktır. kalan açıkta kalan bileşen alt yüzey alanı, ikinci bir döküm silikon tabakasına. Bu adımlar a) b) c) ve d) I'ble'de daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.

Bu adım için genel yönergeler:

• Bileşenleri devre tasarımına göre başlangıç plakasına yerleştirin. Bileşeni, püskürtülen serbest bırakma katmanından çıkartmanın yapışkan katmanına sıkıca itin. Bu şekilde yerinde kalır.

•Bileşenler SMD olmalıdır. Tercihen 2010 beden ve üzeri. Bir IC'nin komşu pinlerindeki boşluk 0,8 mm'nin altında olamaz. TQFN paketleri alt sınırdır.

• Yerleştirilen her bileşenin temas yüzeyleri, etiketin yapışkan tabakası ile aynı düzlemde olmalıdır.

Adım 5: Astar Uygulaması

Astarın uygulanması, atlanamayan çok önemli bir adımdır. Bileşen ve çevreleyen silikon arasında iyi bir yapışma olmazsa, gerilme, silikonun her bileşenin etrafında gevşek bir şekilde oturmasına neden olur. Bu gevşek oturma daha sonra sıvı metalin temas pedleri boyunca akmasına ve böylece şortların ortaya çıkmasına izin verir. İnce, tek tip bir Bison Silikon Astar tabakası, etiketin üzerinde düz duran bileşenin açıkta kalan tüm kısımlarını tamamen kaplamalıdır.

Değerlendirmeniz için:

• Bison Silikon Astar ve hava fırçası kullanın (Sealey Tools AB931)

• Bileşenleri her açıdan ince bir tabaka ile başlangıç plakasına püskürtün

•Kurumaya bırakın ve optimum çapraz bağlama için hemen 6. adımla devam edin

Adım 6: Döküm/bıçak Kaplama Silikonu

Sıradaki: bileşenlerimizin etrafına ve üzerine silikon dökmek! Bu katmanın kalınlığı, en kalın bileşeninizin kalınlığından yaklaşık 300 mikron daha fazla olmalıdır. Bu I'ble'ın başında belirtilen bileşenler için bu 1mm anlamına gelir. Bu gerekli kalınlığı elde etmek için, tam olarak bu yükseklikte yüzey boyunca süpürdüğümüz bir taşma çubuğu kullanacağız. (Meraklı zihinler için: bunun için kullanılan jargon terimi, bıçak kaplamasıdır).

Silikonun kendi başına dökümü viskoz değildir. Belli bir boy verdikten sonra şeklini korumuyorum. Bu nedenle, daha viskoz akrilik mastik (silikon dolgu macunu) bir tür 'yüzme havuzu' uygulanır. Bu dolgu macununu örneğimize bulaştırmak istemiyoruz: bu yüzden iki kez ve ortadan dışa doğru kaplama yapacağız.

Mermi listesi:

• Gerekli silikon levha çevresine akrilik mastik kiti koyun

• Karışım 2 bileşenli Shore 15 sertlikte platin poli katkılı silikon

• Ortadan başlayarak tüm bileşenlerin üzerine mastik 'havuzuna' dökün

• bıçak kaplaması, yüksekliği 300um > en yüksek bileşen olan bir silikon tabaka

• Silikonun sertleşmesini bekleyin

Adım 7: Transfer Plakasını Yapıştırın

Hey, şimdiye kadar harika bir iş çıkarıyorsun! Normalde bu noktada size gülümseyen bir silikon, bileşen dolgulu tabaka vardır. Bileşenler tamamen silikonla kaplanmalı ve alt kontakları, aralarına bir vinil çıkartma ile pleksi cam taşıyıcı plaka üzerinde düz durmalıdır. Şimdi bu yığını çevirelim ve bu kişileri açığa çıkaralım!

*buraya yanlış hizalama uyarısı ekleyin*

Bu noktada elimizdeki, taşıyıcı plakanızın sol üst köşesine hizalanmış bir dijital tasarıma göre tam olarak (kesin bir iş yaptınız, değil mi?) yerleştirilmiş bir bileşen tabakasıdır. Şimdi üstüne ikinci bir plaka yerleştirmemiz, silikon plakayı yapıştırmamız, yığını çevirmemiz ve ilk taşıyıcı plakayı çıkarmamız gerekiyor - hepsi bu köşe hizalamasını kaybetmeden! Bunun göründüğünden daha kolay olduğunu göreceksiniz. Plakaları hizalamak için itebileceğiniz iyi bir mengene veya düz bir köşeye sahip olduğunuzdan emin olun.

İlk önce, daha önce bir vinil yapışkan yerleştirdiğiniz ve bir astar maskesi oluşturacak şekilde kestiğiniz ikinci taşıyıcı plakamızı (hava delikleri olan) püskürtmemiz gerekiyor. Eşit, sürekli bir düzende püskürtün. Ardından, astar maskesi etiketini çıkarın.

Şimdi plakanızı bileşen dolgulu levha ile alın. Sol üst köşesini mengenenize veya düz köşenize hizalayın. Ardından, biraz daha silikon karıştırın (yaklaşık 50 ml yeterli olacaktır). Silikon levhanın üzerine dökün ve aşağı yukarı eşit bir tabakaya yayın. Ardından, az önce astarladığımız ikinci taşıyıcı plakayı (hava delikli) alın. Rop sağ köşesi birkaç adım geri olarak işaretlendi. Püskürtülmüş tarafı aşağı ve işaretli köşe de aşağıya gelecek şekilde, başlangıç plakasındaki sol üst işaretle aynı hizada olacak şekilde ilk plakanın üstüne yerleştirin. Aşağı bastırın, hava kabarcıklarını sıkın ve plakaları arada hizalamaya devam edin. Deliklerden daha fazla silikon sıkmak, daha az hava kabarcığı ve daha iyi bir bağ sağlar. Ancak tesadüfen, bu aynı zamanda plakaları daha fazla hizaya getirirken sizin için daha fazla zorluk anlamına gelir. Bu yüzden önce hizalayın, ardından havayı sıkmaya başlayın.

Son olarak silikonun kurumasını bekleyin.

Kısa listeye genel bakış:

•Astarlı transfer plakası püskürtün. Astar maskesini çıkarın

• Karışım 2 bileşenli Shore 15 sertlikte platin poli katkılı silikon

•Silikon tabaka içeren şimdi kürlenmiş bileşen üzerine eşit bir tabaka uygulayın, yakl. 1 mm kalınlığında

• Transfer plakası, astarlanmış tarafı aşağı

• Başlangıç plakasıyla hizalayın

•Basınç uygulayın, havayı sıkın

• Hizalamayı iki kez kontrol edin

• Silikonun sertleşmesini bekleyin

Adım 8: Başlangıç Plakasını Çıkarın

Önemli kısım bitti. Şimdi hizalama becerilerinizi doğrulayabildiğimiz ana kadar çalışalım!

Pleksi-silikon-çıkartma-pleksi sandviçinizi alın, bir kesme bıçağı kullanarak vinil çıkartmanızın kenarlarındaki yapışkan bandı gevşetin. Pleksi cam başlangıç plakası artık kolayca çıkmalıdır. Durum böyle değilse, yığını gevşetmek için çıkartma ile tabağınız arasında veya her iki levha arasında düz bir nesne kullanın. Yanlış hizalamalara neden olacağından, silikon yığınınızı ikinci plakadan (delikli) yırtmamaya dikkat edin.

Bileşenler doğru şekilde - etikete bağlı kalarak - yerleştirilmişse ve silikon işlemi, bileşenleri yerinden koparmayacak kadar dikkatli yapılmışsa; şimdi bileşenlerinizi arka tarafları güzelce açıkta olacak şekilde almalısınız!

Her bileşenin değerini ölçmek için bir multimetre kullanın. (dirençler ohm'u ölçer, led'ler onları aydınlatmak için diyot ayarını kullanır). Bu şekilde, temas pedlerini kaplayan ince bir yapışkan yapışkan veya döküm silikon filminin çıplak gözle zar zor görünüp görünmediğini elektriksel olarak doğrulayabilirsiniz.

Kısacası:

• Pleksi-silikon+etiket-pleksi sandviçin bir tarafındaki etiketi gevşetin

• Silikon gömülü bileşenlerden başlangıç plakasını ve çıkartmayı soyun

• İletken pedlerin engelsiz maruz kalması için bileşenleri kontrol edin

•Yığını çevirdiğimiz için, diğer tüm adımların aynalanmış tasarım katmanları ile yerine getirilmesi gerekiyor (bu eğitimdeki tüm dosyalar zaten buna göre hazırlanmış, başka uyarlama gerekli değil)

Adım 9: Üst İletken Katman için Şablon Maskesi

Gerçek anınız! Önceki adımlarda ne kadar başarılı olduğunuzu kontrol edelim.

Silikon levhanızı açıkta kalan bileşen temas noktalarıyla tamamen kaplamak için yeni bir çıkartma uygulayın. Plakayı, sağ üst köşede işareti görünürken lazer kesicinize yerleştirin ve etiketin üzerinden ilk devre katmanını kesin.

Bir sonraki keseceğimiz şablon, bileşenlerinizle güzel bir şekilde hizalanırsa, önceki tüm adımlarda iyi yapmışsınızdır. Aksi takdirde.. Lanet olsun. Sorunlar büyük olasılıkla, silikon uygulaması sırasında çıkartmanızın düz durmaması ve/veya ikinci taşıyıcı plakanın 2 adım geri birinci taşıyıcı plakaya önemli ölçüde yanlış hizalanması ile ilgilidir. Kaç mm kapalı olduğunuzu ölçün ve bunu lazer kesici yazılımındaki tasarım yerleşimi ile düzeltebilirsiniz.

Size kolaylık sağlamak için bir özet:

• Çıkartmayı istediğiniz boyuta kesin (yaklaşık plaka boyutları)

• Hava kabarcıkları oluşturmadan çıkartma uygulayın

• Çıkartmayı tam olarak kesmek için lazeri kalibre edin (8-9W)

• Lazer kesici ile üst bakır devre izlerini kesin

• İletken yapılması gereken alanlarda (devre izleri, pedler) çıkartmayı çıkarın.

Adım 10: Üst İletken Katman

Bu adımda sıvı metal ile çalışacağız. Çalışma alanınızın tamamen kaplandığından emin olun (örneğin gazete ile). Sıvı metali döktüğünüzde, geri temizlemek için bir acı haline gelir. Bunun için gerçek bir çözücü yoktur ve süngerlere veya kağıt havlulara batırılmaz. En iyisi gerçekten temiz çalışmak ve hemen ardından üzerine dökülen gazeteleri atmak. En iyisi eldiven giyin veya daha sonra ellerinizi yıkayın. Lekeler olacak.

Bu noktada, uygun şekilde tanımlanmış bir şablona sahip olmalısınız. Kenarlardaki silikona güzelce yapıştığından emin olun. Altından sıvı metal akmasını istemiyoruz.

Şimdi sıvı metali ve ince bir fırçayı alın. Sıvı metali kısa lekeler halinde şablon açıklıklarına uygulayın (referans için resimler). Bu, bulaşmaktan çok bir daldırma eylemi olmalıdır. Sıvı metal, iyi yapışabilmesi için yakın temasa zorlanmalıdır. Şablonunuzun desenini kapladıktan sonra, silindiri alın ve fazla sıvı metali yana doğru yuvarlayın. Bu, küçük bir plastik pipet ile geri kazanılabilir.

Kısacası:

• Çıkartmanızın açıkta kalan alanların kenarlarına iyice yapıştığından emin olun.

• Açıkta kalan silikon ve bileşen pedlerini izopropilalkolle temizleyin

• Açıkta kalan tüm alanları Galinstan ile kabaca kaplamak için bir boya fırçası kullanın

• Uygulanan galistanı düzgün bir kaplamaya döndürmek için ruloyu kullanın.

• Fazla galistanı kabına geri alın

• Çıkartma şablonunu dikkatlice çıkarın

•Sökme sırasında Galinstan olmaması gereken yerlere akıyorsa kaplamanız çok kalındır. Yüzeyi temizleyin ve 9. adımda yeniden başlatın.

Adım 11: Bileşen Altlarını Doldurun

Bu adım oldukça açıklayıcıdır. Daha önce iki kez astar uyguladınız. Sadece tekrar yap. Odak silikon levhada değil, bileşen alt taraflarında ve özellikle üzerlerinde sıvı metal baskı olmayan parçalardadır. Astarın kurumasını bekleyin ve hemen ardından adım 12 ile devam edin.

• Bison Silikon Astar ve hava fırçasının kullanılması (Sealey Tools AB931)

• Açıkta kalan bileşen altlarına ince bir astar tabakası püskürtün

•Kurumaya bırakın ve hemen ardından adım 12 ile devam edin

Adım 12: Döküm/bıçak Kaplama Silikonu

Bu da daha önce yaptığınızın aynısı. Buradaki en önemli şey, bıçakla kaplama yaptığınız yüksekliktir. Önceki katman (bileşen katmanı) 1 mm idi (önerilen led, daha önce önerildiği gibi 0,7 mm kalınlık + 0,3 mm idi). Her devre katmanı için, sıvı metal ile düzgün olmayan kaplamalar için yeterli marj bırakacak şekilde üstüne 0,5 mm'lik bir silikon yüksekliği eklenir. Burada bıçakla kapladığınız yükseklik 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm olur.

Kısaca ayrıntılı adımlar:

• Gerekli silikon levha çevresine akrilik mastik kiti koyun

• Karışım 2 bileşenli Shore 15 sertlikte platin poli katkılı silikon

• Ortadan başlayarak tüm bileşenlerin üzerine mastik 'havuzuna' dökün

• bıçak kaplaması, yüksekliği 0,5 mm > mevcut yığın kalınlığı olan bir silikon tabaka

• Silikonun sertleşmesini bekleyin

Adım 13: Alt İletken Katman için Şablon Maskesi

Ve artık kolay kısımlara tam olarak girdik! Burada bulduğunuz şey tamamen tekrardır. Üzerine uyguladığınız her devre katmanı, önceki devre katmanları için gerçekleştirilen adımların tekrarıdır. Burada devre katmanı 2 için bir şablon maskesi oluşturmanız gerekir.

Çok fazla detaylandırmadan:

• Çıkartmayı istediğiniz boyuta kesin (yaklaşık plaka boyutları)

• Hava kabarcıkları oluşturmadan çıkartma uygulayın

•Lazer kesici ile alt bakır devre izlerini kesin (W à kalibrasyon)

• İletken yapılması gereken alanlarda (devre izleri, pedler) çıkartmayı çıkarın.

• Çıkartmanızın açıkta kalan alanın kenarlarına iyice yapıştığından emin olun.

• Açıkta kalan silikonu izopropilakol ile temizleyin

Adım 14: Üst-alt VIA'lar

Sadece yenilik, birbirini takip eden 2 devre katmanı arasında bir bağlantıya ihtiyaç duyduğumuz yerlerde yatmaktadır. Jargonda bunlara Dikey Ara Bağlantı Erişimi veya kısaca VIA denir. Bir geçiş oluşturmak için, önceki devre katmanını kaplayan silikonda bir açıklık kesmeniz gerekir. Daha sonra bir sonraki devre katmanı için üstüne yeni sıvı metal yazdırdığınızda, bu açıklığa akacak ve elektriksel olarak bağlanacaktır.

Önceki devre katmanının üzerindeki silikon kaplama katmanını tam olarak kesmek için önce lazeri kalibre etmeniz (bakınız: kalibrasyon) gerekir. Ardından, burada sağlanan dosyaya göre VIA'ları kesin. Cımbızla kesilen her bir silikon kaplama tabakasını çıkarın ve bir sonraki adıma geçin: üstüne yeni bir sıvı metal devre tabakası yazdırma!

VIA'lar oluşturma, kısa bir versiyon:

•Alt iletken katman şablon maskesi hazırken

• Üst iletken tabakayı (12-17W) ortaya çıkarmak için silikon tabakayı hassas bir şekilde kesmek için lazeri kalibre edin

•Üst ve alt iletken tabakanın birbirine bağlanması gereken silikon boyunca VIA'ları kesin

•Üst iletken tabakayı ortaya çıkarmak için kesilmiş silikonu çıkarın

Adım 15: Alt İletken Katman

Yine sıvı metal ile çalışırken çalışma alanınızın kapalı olmasına dikkat edin. Bu, döküntülerle başa çıkmayı çok daha kolay hale getirecektir.

Bu katmanı yazdırmak yine önceki çabaların bir tekrarıdır. Şablonun kenarlardaki silikona güzelce yapıştığından emin olun. Altından sıvı metal akmasını istemiyoruz. Sıvı metali ince bir fırça ile şablon açıklıklarına uygulamak için daldırma işlemini tekrar kullanın. Silindiri alın ve fazla sıvı metali yana doğru yuvarlayın. Plastik bir pipetle büyük sıvı metal lekelerini kurtarın.

Başka bir TL;DR sürümü:

• Açıkta kalan tüm alanları Galinstan ile kabaca kaplamak için bir boya fırçası kullanın

• Uygulanan galistanı düzgün bir kaplamaya döndürmek için ruloyu kullanın.

• Çıkartma şablonunu dikkatlice çıkarın

•Sökme sırasında Galinstan olmaması gereken yerlere akıyorsa kaplamanız çok kalındır. Yüzeyi temizleyin ve 13. adımda yeniden başlatın.

• Her bir VIA'ya rötuş yapmak için boya fırçasını kullanın ve üst ve alt iletken katmanların birbirine bağlandığından emin olun

Adım 16: Döküm/bıçak Kaplama Silikonu

Şimdi heyecanlanmaya başlayabilirsiniz! Bu bizim son silikon döküm katmanımızdır, bu da yumuşak devrenizin neredeyse bittiği anlamına gelir! Bunu daha önce iki kez yaptın. Bu yüzden kısa tutacağım ve size bıçak kaplaması için hangi yüksekliği hedeflemeniz gerektiğini söyleyeceğim. Halihazırda 1 mm kalınlığında bir bileşen katmanına ve 0,5 mm kalınlığında bir ilk devre katmanına sahibiz. Bu devre katmanı da 0,5 mm kalınlığında olmalıdır. Bu nedenle bu adımda 2 mm toplam kalınlıkta bıçak kaplaması yapın!

Hızlı parça:

• Gerekli silikon levha çevresine akrilik mastik kiti koyun

• Karışım 2 bileşenli Shore 15 sertlikte platin poli katkılı silikon

• Ortadan başlayarak tüm bileşenlerin üzerine mastik 'havuzuna' dökün

• bıçak kaplaması 500um yüksekliğe sahip bir silikon tabaka > mevcut yığın kalınlığı

• Silikonun sertleşmesini bekleyin

Adım 17: Kontak Pedleri

Silikon Cihazlar güç (pil) ve işleme (mikrodenetleyici) yerleştirebilirken, bu örneğin basitliği için LED'lere güç sağlamak için harici konektörler ekledik. Bu adımda silikonu içine gömdüğümüz kontaklara kadar keseceğiz. Yine alttaki katmanlara zarar vermemek için lazeri kalibre etmeniz (bakınız: kalibrasyon) gerekecektir. Kesikleri yaptıktan sonra silikon kesikleri cımbızla yırtın. Ardından kontaklarınızdaki fazla silikon kalıntılarını kazıyın ve pamuklu çubuklarla temizleyin ve daha fazla güvenilirlik için kontaklara lehim uygulayın.

Kontak pedleri, kısa bir hikaye:

• Silikon tabakayı kesmek ve bakır bant temas noktalarını açığa çıkarmak için lazeri kalibre edin (20-30W)

• Lazer kesici ile devre kontaklarını kesin

• Kesik alanlarda silikonu çıkarın

• Açıkta kalan bakır pedleri hızlı kuruyan bir solventle temizleyin

•Temaslar silikonla aynı seviyeye gelene kadar açıkta kalan pedlere lehim uygulayın. Lehiminiz pede yapışana kadar kontaklarınızdaki fazla silikonu kazıyarak ve kiri temizlerken yeniden lehimlemeye devam edin.

Adım 18: Örnek Kesimsiz

Yumuşak devrenizi taşıyıcı plakasından kurtarma zamanı! Transfer plakamız yumuşak devremizin altında astarla kaplanmadığı için tek yapmamız gereken yanları gevşetmek ve çıkarabiliriz. Numuneyi kesmek için ekteki kesme dosyasını kullanın. Numune serbest kalana kadar artan güçle tekrar eden kesimlere devam edin. Lazerinizin Z-ofseti -1 (yığın yüksekliğinin yarısı) olmalıdır. Numune kesimi tamamen yapıldığında, bir taraftan bir köşeyi kaldırın ve ardından yumuşak devrenizi, altında taşıyıcı plaka hava deliklerinde oluşan tüm eklentilerden arındırarak kesin. Şuna iyi bakın: ilk Silikon Cihazınız! Uyumlu, gerilebilir ve yumuşak bir devre!

Madde işaretlerinde ücretsiz örnek kesim:

•Tam silikon yığınını kesmek için lazeri kalibre edin (40-60W)

• Lazer kesici ile numune anahatlarını kesin

• Numuneyi, transfer plakası hava deliklerinde oluşan silikon eklerden elle keserken plakadan kaldırın.

Adım 19: Hayran kalın

Şimdi silikon cihazınızı 5V güç kaynağına bağlayın. Her konnektör-direnç-led-konnektör yolunun ayrı bir güç ihtiyacı vardır. İkisini paralel bağlayabilirsiniz. Sadece ledinizin polaritesine dikkat edin ve güç bağlantılarınızı buna göre eşleştirin. Yazılım devrenize güç verildiğinde mavi led yanmalıdır.

Devrenize bir esneme verin! Doğru yaptıysanız, devreye herhangi bir zarar vermeden %50 zorlanmaya kolayca ulaşmalısınız. Ana arıza noktası temas pedleriniz olacaktır, çünkü bunlar yüksek gerilimlerle parçalanan sert folyolardan yapılmıştır.

Aşağıdaki sıfatlar Silikon Cihazınızla eşleşir:

•Esnek

•Yumuşak/gerilebilir

• Kendi Kendini İyileştirme

• Yarı saydam

•Tamamen kapsüllenmiş

Öngördüğüm uygulama alanları: biyo-izleme yamaları (cilt üstü), giyilebilir ürünler, tekstile gömülü Silikon Cihazlar, mekanik eklemleri kapsayan elektronik devreler, yumuşak robotlar için sürüş veya algılama elektroniği, …

Bu benzersiz yumuşak devre türleri için hangi uygulamalara uygun görünüyorsunuz? Yorumlarda bana bildirin! Neler bulacağınızı görmek için sabırsızlanıyorum. Benzersiz bir şey inşa ediyorsanız bana bildirin. Kim bilir belki sana bir tavsiye verebilirim!

İyi şanslar deneme, Şerefe, noajeller