Silikoniniai įtaisai: 19 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Silikoniniai prietaisai suteikia ankstyvą minkštos ir tamprios elektronikos pranašumą, taikydami „Maker“metodą. Vykdydami šią instrukciją, išmoksite pagrindinių įgūdžių, reikalingų sukurti visiškai integruotas minkštas elektronines grandines. Pagalvokite apie „Baymax“! Jis yra puiki ateities minkšto roboto vizija, kuri taps realybe tik sukūrus minkštas elektronines grandines.

-Laikykitės Noagels … Ką tiksliai turite omenyje su šiuo „minkštųjų elektroninių grandinių“hocus-pocus?

Na, trumpai tariant, tampri elektronika žada natūralizuoti tai, kaip mus supa mūsų įrenginiai ir sąveikaujame su jais. Jie tiesiog yra minkštos ir „tamprios“elektroninės grandinės, atveriančios naujas žmogaus ir kompiuterio sąveikos galimybes ir yra pagrindinė „Soft Robotics“technologija.

Silikoniniai prietaisai yra unikalus gamybos metodas, nes jis suteikia technologijų kūrėjų bendruomenei, kuri anksčiau gyveno mokslinių tyrimų grupėse. Žinoma, „Silicone Devices“parodytas gamybos procesas nėra vienintelis kelias link tamprios ir minkštos elektronikos, nei visiškai naujas. Mokslas veikia palaipsniui. Vienas iš mūsų veiksmų yra palengvinti technologijos diegimą ir pasiekti kūrėjus visame pasaulyje. (Tai reiškia jus. Čia pat, dabar!) Naudodamiesi mūsų gamybos metodu, galite sukurti savo minkštas grandines. „Silicone Devices“palaiko mikrovaldiklių, įvesties/išvesties komponentų ir maitinimo šaltinio įtraukimą į atskirą įrenginį.

Šis darbas buvo sukurtas bendradarbiaujant Rafui Ramakersui, Krisui Luytenui, Wimui Deferme'ui ir Stevenui Nagelsui (tai aš) Hasselt universitete, Belgijoje. Šioje instrukcijoje pateikta technika yra paskelbta svarbiausioje žmogaus ir kompiuterio sąveikos vietoje: žmogaus veiksniai kompiuterinėse sistemose (CHI 2018). Šis pamokomas tikslas yra pranešti apie mūsų tyrimų rezultatus ne tik akademinei bendruomenei. Jei norite, galite perskaityti išsamesnės informacijos: čia yra „Silicone Devices“projekto puslapis, visą akademinį leidinį galite rasti čia, o bendresnę informaciją apie tarpusavyje sujungtos ištempiamos elektronikos gamybą rasite čia.

Tačiau - įsitikinkite, kad nesate TL; DR - pradėkime verslą!

Ko jums reikės:

• Prieiga prie „Fablab“ar „Makerspace“CO2 lazerinio pjaustytuvo (nuoroda: 60 W „Trotec Speedy 100R“)
• Airbrush (pageidautina) arba purškimo buteliukas (labiau prieinama alternatyva)
• akrilo/PMMA/organinio stiklo lakštus (užtenka iškirpti 2 kvadratus 280x280 mm), mes panaudojome 3 mm storio, viskas nuo 1,5 mm turėtų veikti
• Juodas vinilo lipdukas (užtenka iškirpti 4 kvadratus apie 260x260 mm) (naudojome „MacTac 8900 Pro Matte black“)
• Purškiamas pelėsių purškiklis (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Skystas metalas: „Galinstan“(geriausia laikyti 10 g po ranka, priklausomai nuo to, kiek švaistote, galite sunaudoti daugiau nei 5 g)
• 2 vnt 3 ml vienkartinės pipetės, skirtos Galinstan išimti iš talpyklos ant trafareto
• Puikus teptukas, pavyzdžiui, iš šio rinkinio
• Minkštas guminis volelis (taip pat vadinamas guminiu apmušalu), pvz., Šis
• Silikoninis gruntas (išbandytas „Bison Silicone Primer“, taip pat gali veikti 3M AP596 sukibimo stimuliatorius)
• Pigios silikono sandariklio vamzdelis + dozatorius (sandarinimo pistoletas)
• Platinos pagrindu pagamintas 2 komponentų greitai kietėjantis silikonas („Siliconesandmore“patikrintas, „DragonSkin 10“alternatyva) Naudodami pateiktus dizaino failus, neturėtumėte viršyti 150 g. Tačiau dauguma rinkinių parduodami 1 kg kiekiais.
• 3 maišymo puodeliai (> 100 ml) ir maišymo strypai (patogiausia 6 colių)
• Svarstyklių tikslumas iki 0,1 arba 0,001 gramo (šie nešiojamieji prietaisai tai daro)
• Aukštis perkonfigūruojamas ašmenų dengėjas arba lazeriu supjaustytas „pasidaryk pats“variantas, 1 mm, 1,5 mm ir 2 mm aukščio (TODO, labai trumpas atskiras nurodymas)
• 2 1206 dydžio žemo profilio šviesos diodai (Digikey, Farnell)
• 2 2010 dydžio 100 omų rezistoriai (Digikey, Farnell)
• Varinė arba aliuminio juosta. Folija yra dar geresnė (jei reikia nuplauti juostos klijus)
• Puikūs pincetai
• peilis „X-acto“

• Scotch Magic juosta

Ši pamoka išsamiai aprašoma! Prašome neatbaidyti žingsnių skaičiaus ar ilgų aprašymų. Kadangi sandariname sistemą silikonu, bus sunku ištaisyti klaidas, kurios paaiškės bandymo etape. Todėl turėsite atidžiai perskaityti kiekvieną žingsnį ir pradėti jį nuo pat pradžių. Visas procesas neturėtų trukti ilgiau nei 2 valandas, jei nuolat turite visus įrankius ir naudojate liejimo silikoną, kurio kietėjimo laikas yra 15 minučių.

Šioje pamokoje naudojamas labai paprastas silikono įrenginio dizainas, kurį sudaro 4 kontaktiniai bloknotai, 2 šviesos diodai ir 2 VIA. Galutinis rezultatas parodytas nuotraukoje ir vaizdo įraše viršuje. Nors šis dizainas yra gana paprastas, mūsų „pasidaryk pats“gamybos metodas palaiko daugelio tipų SMD komponentus ir bet kokį sluoksnių skaičių. Taigi, mūsų požiūris yra pritaikomas bet kokio sudėtingumo ištempiamoms grandinėms, kaip parodyta pavyzdžių pavyzdžiuose „YouTube“vaizdo įraše, susietame šios instrukcijos pradžioje.

Visi dizaino failai (susieti kaip.zip) čia. Patogus pavienių pdf instrukcijų rinkinys čia.

1 žingsnis: „Lasercut“paleidimas + perkėlimo plokštės

Pirmiausia, norėdami dirbti, turėsite lazeriu iškirpti keletą standžių laikiklių plokščių.

Kodėl jums reikia 2 plokščių? Na, sukūrę komponento sluoksnį ant lygios pradžios plokštės, prie perdavimo plokštės priklijuosime silikono lakštą su komponentais viduje, apversime kaminą, nuimsime lygią pradinę plokštę ir taip atskleisime komponentus nuo jų galo. Perkėlimo plokštėje yra mažos skylės, leidžiančios orui išeiti į drėgną silikono sluoksnį 7 žingsnyje.

Reikalavimai nešiklio plokštėms:

• Turi būti vienodo dydžio, kad būtų galima tinkamai suderinti perkėlimo etapą

• Dydis: 280x280mm

• Medžiaga: skaidrus akrilas (PMMA arba Plexi stiklas)

• Pažymėkite pradžios plokštę viršutiniame kairiajame kampe, perdavimo plokštę - viršutiniame dešiniajame kampe

2 žingsnis: Paruoškite komponentų pradžios plokštę

Šiame etape mes pradėsime kurti savo grandinę ant lygios pradžios plokštės. Tačiau vėliau norime pašalinti šią plokštelę. Todėl pirmiausia turėtumėte purkšti ploną pelėsio išsiskyrimo plėvelę ant viso pradinės plokštės paviršiaus. Po to paimkite juodą vinilo lipduką, kurio matmenys yra keli centimetrai po pradine plokštele. Tada nulupkite lipduką ir padėkite lipduką ant pradinės plokštės ir jos centre; lipni pusė į viršų. Užklijuokite lipduką lipnia juosta (būkite atsargūs ir netraukite prie juostos, nes lipduko paviršiuje atsiras raukšlių). Užbaikite ant kito lipnaus paviršiaus purškimo sluoksnio ant lipnaus paviršiaus. Įsitikinkite, kad purkštukas yra maždaug 20 cm virš paviršiaus ir purškiamas lygiu, ištisiniu sluoksniu. Patarimas: purškite du kartus ir sutampančiu tinkleliu!

Pradinės plokštės paruošimas:

• Iškirpkite lipduką pagal dydį (maždaug 2 cm smulkesnės nei plokštelės matmenys)

• Uždėkite statinį krūvį ant lipduko ir plokštelės, trindami medvilniniu audiniu arba popieriniu rankšluosčiu, todėl jis bus tolygiau

• Atleiskite purškimo pradžios plokštę (du kartus ir tinklelio būdu)

• Lipnios juostos lipdukas prie pradžios plokštės, lipni puse į viršų

• Įvertinkite sudedamųjų dalių žymėjimą lazeriniu pjovikliu (P = 6-7) NEPRIKIRKITE

• Atleiskite purškiamą lipnų lapą (du kartus ir tinklelio būdu)

3 žingsnis: Paruoškite perdavimo plokštelę selektyviam sukibimui

Kad būtų užtikrintas tinkamas išlyginimas atliekant visus veiksmus, atliktus po 7 veiksmo, turėsime, kad mūsų silikonas sukurtų tvirtą ryšį su perdavimo plokšte vietose, esančiose už mūsų minkštosios grandinės kontūro ribų. Šis stiprus ryšys gaunamas iš anksto apdorojus pernešimo plokštelę „Bison Silicone Primer“. Pasibaigus kūrimo procesui, norėsite lengvai atskirti minkštą grandinę nuo konstrukcinės plokštės ir taip nesusieti su ja. Taigi mes turime išlaikyti plotą, kurį užima mūsų minkšta grandinė, be grunto medžiagos. Mes tai darome padengdami šią vietą grunto purškimo metu pagal dydį supjaustytu lipduku. Ši kaukė gaunama priklijuojant lipduką (įprastu būdu, lipnia puse žemyn) prie viso perdavimo plokštės paviršiaus ir vėliau lazeriu iškirpiant grandinės kontūrą + 5 mm paraštės formą. Lipdukų medžiagos perteklius pašalinamas.

Turėkite omenyje:

• Iškirpkite lipduką pagal dydį (apytiksliai plokštės matmenys)

• Užklijuokite lipduką be oro burbuliukų

• Dizainas turi būti veidrodinis (plokštelė dedama žemyn)

• Iškirpti grunto kaukę (lentos kontūrai + 5 mm paraštė) su lazeriniu pjovikliu (8-9W)

• Pasirinktinai nuimkite lipduką, kad atskleistumėte apatinį rezginį. Palikite lipdukų dalis, dengiančias plokštės plotą.

4 žingsnis: komponentų išdėstymas

Šiek tiek prieštaraujanti savybė yra pradėti nuo komponentų prieš laidžius pėdsakus. Įdėkite rezistorius ir šviesos diodus, kaip nurodyta čia pateiktame paveikslėlyje.

Kodėl pirmiausia dedame komponentus? Mums reikia, kad mūsų komponentai būtų gerai susieti su juos supančia silikonine medžiaga. Viršuje ir šonuose tai lengva padaryti. Tačiau apatinėje pusėje norime surišti savo silikoną prie komponento visur, išskyrus tas vietas, su kuriomis susilies laidūs pėdsakai. Vienas iš būdų tai pasiekti yra: a) įterpti ir įrišti viršutinę komponentų pusę į silikono lakštą, b) apversti kaminą, kad būtų parodytos kiekvieno komponento kontaktinės pagalvėlės, c) uždėti laidžius pėdsakus ir tik po to d) surišti likusį neapdoroto komponento dugno paviršiaus plotą ant antro liejimo silikono sluoksnio. Šie veiksmai a) b) c) ir d) toliau aptariami „Ible“.

Bendros šio žingsnio gairės:

• Ant paleidimo plokštės sudėkite komponentus pagal grandinės konstrukciją. Tvirtai įstumkite komponentą per purškiamą atlaisvinamąjį sluoksnį į lipduko lipnųjį sluoksnį. Tokiu būdu jis lieka vietoje.

• Komponentai turi būti SMD. Pageidautina 2010 m. Ar didesnis dydis. Tarpas tarp IC gretimų kaiščių negali būti mažesnis nei 0,8 mm. TQFN paketai yra apatinė riba.

• Kiekvieno dedamo komponento kontaktinės pagalvėlės turi būti lygios su lipduko lipniu sluoksniu

5 žingsnis: Grunto taikymas

Grunto užtepimas yra esminis žingsnis, kurio negalima praleisti. Jei gerai nesilaikysite komponento ir jį supančio silikono, įtempimas sukeltų laisvą silikono prigludimą prie kiekvieno komponento. Šis laisvas derinys leistų skystam metalui tekėti per kontaktines trinkeles ir taip įvesti šortus. Plonas, vienodas „Bison Silicone Primer“sluoksnis turi visiškai padengti visas ant lipduko esančias plokščias komponento dalis.

Jūsų dėmesiui:

• Naudokite Bison silikoninį gruntą ir oro šepetėlį (Sealey Tools AB931)

• Purškite komponentus ant pradinės plokštės plonu sluoksniu iš kiekvieno kampo

• Leiskite išdžiūti ir nedelsdami tęskite 6 veiksmą, kad būtų užtikrintas optimalus kryžminis susiejimas

6 veiksmas: liejimo/ašmenų sluoksnis Silikonas

Kitas: liejimas silikono aplink ir virš mūsų komponentų! Šio sluoksnio storis turi būti maždaug 300 mikronų didesnis nei storiausio komponento storis. Šio gaubto pradžioje nurodytiems komponentams tai reiškia 1 mm. Norėdami pasiekti šį reikiamą storį, mes naudosime užtvindymo juostą, kurią šluosime per paviršių būtent tokiu aukščiu. (Smalsiems protams: žargono terminas yra ašmenų danga).

Lieti silikoną savaime nėra klampi. Neišlaikyčiau formos suteikęs tam tikrą aukštį. Todėl naudojamas tam tikras klampesnės akrilo mastikos (silikono sandariklio) „baseinas“. Mes nenorime tepti šio sandariklio į savo mėginį: todėl dengiame du kartus ir nuo vidurio į išorę.

Ženklelių sąrašas:

• Uždėkite akrilo mastikos rinkinį aplink reikiamą silikono lakšto perimetrą

• Sumaišykite 2 komponentų kranto 15 kietumo platinos daugiasluoksnį silikoną

• Supilkite į mastiką „baseinas“, pradedant nuo vidurio ir ant visų komponentų

• ašmenys padengiami silikoniniu sluoksniu, kurio aukštis 300um> aukščiausias komponentas

• Palaukite, kol silikonas sukietės

7 žingsnis: priklijuokite perdavimo plokštę

Ei, tu puikiai dirbi iki šiol! Paprastai šiuo metu jums šypsosi silikoninis, užpildytas komponentų lapas. Sudedamosios dalys turi būti visiškai padengtos silikonu, o apatiniai kontaktai turi būti plokšti ant stiklo laikiklio plokštės, o tarp jų - vinilo lipdukas. Dabar apverskime šį krūvą ir atskleiskime tuos kontaktus!

*čia įterpkite įspėjimą apie neatitikimą*

Šiuo metu mes turime komponentų lapą, kuris yra tiksliai įdėtas (jūs atlikote tikslų darbą, tiesa?) Pagal skaitmeninį dizainą, suderintą su viršutiniu kairiuoju nešiklio plokštės kampu. Dabar turime ant viršaus uždėti antrą plokštelę, priklijuoti prie jos silikoninę plokštelę, apversti kaminą ir nuimti pirmąją nešiklio plokštę - visa tai neprarandant šio kampinio išlyginimo! Pamatysite, kad tai lengviau nei atrodo. Įsitikinkite, kad turite gerą ydą ar tiesų kampą, prieš kurį galėtumėte stumti plokštes į išlyginimą.

Pirmiausia turime purkšti antrąją nešiklio plokštelę (tą, kurioje yra oro angos), ant kurios jau uždėjote vinilo lipduką ir supjaustykite pagal formą, kad susidarytumėte grunto kaukę. Purškite tolygiai, nepertraukiamai. Po to nuimkite grunto kaukės lipduką.

Dabar paimkite lėkštę su užpildyta plokšte. Sulygiuokite jo viršutinį kairįjį kampą su savo yda arba tiesiu kampu. Tada sumaišykite dar šiek tiek silikono (tinka apie 50 ml). Užpilkite jį ant silikono plokštės ir paskleiskite į daugmaž vienodą sluoksnį. Tada paimkite antrąją nešiklio plokštę (su oro skylėmis), kurią ką tik gruntuojame. Jo dešinysis kampas buvo pažymėtas keliais žingsniais atgal. Padėkite jį ant pirmosios lėkštės, apipurkšta žemyn, ir pažymėtu kampu taip pat žemyn, suderindami su viršutine kairia viršutine žyme ant pradinės plokštės. Paspauskite žemyn, išspauskite oro burbuliukus ir toliau išlyginkite plokšteles. Išspaudus daugiau silikono per skyles, susidaro mažiau oro burbuliukų ir geresnis sukibimas. Tačiau atsitiktinai tai taip pat reiškia daugiau sunkumų, kai plokštės perkeliamos toliau į derinimą. Taigi pirmiausia sulygiuokite, tada pradėkite išspausti orą.

Galiausiai palaukite, kol silikonas sukietės.

Trumpo sąrašo apžvalga:

• Purškimo perdavimo plokštelė su gruntu. Nuimkite grunto kaukę

• Sumaišykite 2 komponentų kranto 15 kietumo platinos daugiasluoksnį silikoną

• Ant dabar sukietėjusio komponento, kuriame yra silikono lakšto, užtepkite lygų sluoksnį, maždaug. 1 mm storio

• Perdavimo plokštė, gruntuota puse žemyn

• Sulygiuokite su pradine plokštele

• Paspauskite, išspauskite orą

• Dar kartą patikrinkite lygiavimą

• Palaukite, kol silikonas sukietės

8 veiksmas: nuimkite pradinę plokštę

Svarbi dalis baigta. Dirbkime iki to momento, kai galėsime patikrinti jūsų derinimo įgūdžius!

Paimkite savo sumuštinį „plexi-silikono lipdukas-plexi“, naudokite pjovimo peilį, kad atlaisvintumėte lipnią juostą vinilo lipduko kraštuose. „Plexi“stiklo pradinė plokštė dabar turėtų lengvai nuimti. Jei taip nėra, naudokite plokščią daiktą tarp lipduko ir plokštės arba tarp abiejų plokščių, kad atlaisvintumėte krūvą. Būkite atsargūs, kad nenuplėštumėte silikono kamino nuo antrosios plokštės (su skylutėmis), nes tai sukels neatitikimus.

Jei sudedamosios dalys buvo įdėtos teisingai - laikantis lipduko - ir silikono procesas buvo atliktas pakankamai atsargiai, kad komponentai nebūtų suplėšyti iš vietos; dabar turėtumėte turėti savo komponentus, kurių užpakalinė dalis būtų gerai atskleista!

Naudokite multimetrą, kad išmatuotumėte kiekvieno komponento vertę. (rezistoriai matuoja omus, šviesos diodai naudoja diodų nustatymą). Tokiu būdu galite patikrinti elektra, ar ant kontaktinių pagalvėlių neuždengiama plona lipnios lipnios plėvelės ar liejamojo silikono plėvelė - vos matoma plika akimi.

Trumpai:

• Atlaisvinkite lipduką vienoje „plexi-silikon“+„sticker-plexi“sumuštinio pusėje

• Nulupkite pradinę plokštelę ir lipduką nuo į silikoną įterptų komponentų

• Patikrinkite, ar komponentai netrukdomai veikia laidžius įklotus

• Kadangi mes apvertėme krūvą, visi tolesni veiksmai turi būti atlikti atspindint dizaino sluoksnius (visi šios pamokos failai jau buvo atitinkamai paruošti, nereikia jokių papildomų pritaikymų)

9 žingsnis: trafaretinė kaukė viršutiniam laidžiam sluoksniui

Tavo tiesos akimirka! Patikrinkime, kaip gerai atlikote ankstesnius veiksmus.

Užklijuokite naują lipduką, kad visiškai padengtumėte silikoninę plokštę su atidengtais komponentų kontaktais. Įdėkite plokštelę į lazerinį pjaustytuvą, kol jo žymėjimas matomas viršutiniame dešiniajame kampe, ir perpjaukite pirmąjį grandinės sluoksnį per lipduką.

Jei toliau pjaustytas trafaretas gražiai sutampa su jūsų komponentais, gerai atlikote visus ankstesnius veiksmus. Jei kitaip.. Na velniai. Labiausiai tikėtina, kad problemos yra susijusios su jūsų lipduko gulėjimu, kai jis padengiamas silikonu, ir (arba) labai nukrypstant nuo antrosios laikiklio plokštės prie pirmosios laikiklio plokštės 2 žingsnius atgal. Išmatuokite, kiek mm atstumų turite, ir tai galite ištaisyti, sukurdami lazerinio pjovimo programinės įrangos dizainą.

Santrauka jūsų patogumui:

• Iškirpkite lipduką pagal dydį (apytiksliai plokštės matmenys)

• Užklijuokite lipduką be oro burbuliukų

• Kalibruokite lazerį, kad tiksliai perkirstumėte lipduką (8-9W)

• Lazeriniu pjaustytuvu nupjaukite viršutinius vario grandinės pėdsakus

• Pašalinkite lipduką tose vietose, kurios turi būti laidžios (grandinės pėdsakai, trinkelės)

10 žingsnis: viršutinis laidus sluoksnis

Šiame etape mes dirbsime su skystu metalu. Įsitikinkite, kad jūsų darbo vieta yra visiškai uždengta (pavyzdžiui, su laikraščiu). Kai išsiliejate skystas metalas, jį valyti tampa sunku. Jai nėra tikro tirpiklio ir jis netampa į spungas ar popierinius rankšluosčius. Geriausia dirbti tikrai švariai ir tik po to išmesti laikraščius, ant kurių galbūt išsiliejote. Po to geriausia mūvėti pirštines arba nusiplauti rankas. Bus tepinėlių.

Šiuo metu turėtumėte turėti tinkamai apibrėžtą trafaretą. Įsitikinkite, kad jis gerai prilimpa prie silikono kraštuose. Mes nenorime, kad po juo tekėtų skystas metalas.

Dabar paimkite skystą metalą ir smulkų šepetėlį. Skystą metalą tepkite ant trafareto angų trumpai tepinėdami (nuotraukos nuorodoms). Tai turėtų būti daugiau panardinimo veiksmas nei tepimas. Skystas metalas turi būti priverstas glaudžiai liestis, kad jis gerai priliptų. Uždengus trafareto raštą, paimkite volelį ir susukite skysto metalo perteklių į šoną. Tai galima atkurti naudojant mažą plastikinę pipetę.

Trumpai:

• Įsitikinkite, kad jūsų lipdukas gerai prilimpa prie atvirų vietų kraštų

• Išvalytą silikoną ir sudedamąsias dalis nuvalykite izopropilalkoholiu

• Dažų teptuku apytiksliai padenkite Galinstan visas atviras vietas

• Naudodami volelį, tepkite galinstaną lygia danga

• Galinstano perteklių grąžinkite atgal į talpyklą

• Atsargiai nuimkite lipduko trafaretą

• Jei pašalinimo metu „Galinstan“teka į vietas, kur neturėtų būti, jūsų danga buvo per stora. Nuvalykite paviršių ir iš naujo paleiskite atlikdami 9 veiksmą.

11 žingsnis: užpildykite komponentų dugnus

Šis žingsnis yra gana savaime suprantamas. Anksčiau gruntą tepėte jau du kartus. Tiesiog daryk tai dar kartą. Pagrindinis dėmesys skiriamas ne silikoniniam lakštui, o komponento apatinėms pusėms ir ypač toms dalims, kuriose nėra atspausdinto skysto metalo. Leiskite gruntui išdžiūti ir iškart po to tęskite 12 veiksmą.

• Bison silikoninio grunto ir oro šepetėlio naudojimas („Sealey Tools AB931“)

• Purškiamus komponentų dugnus apipurkškite plonu grunto sluoksniu

• Leiskite išdžiūti ir tęskite 12 veiksmą

12 žingsnis: liejimo/ašmenų sluoksnis Silikonas

Šis taip pat yra tas pats, ką darėte anksčiau. Svarbiausia čia yra aukštis, kuriuo ašmenys dengiasi. Ankstesnis sluoksnis (komponentinis sluoksnis) buvo 1 mm (rekomenduojamas šviesos diodas buvo 0,7 mm storio + 0,3 mm, kaip buvo pasiūlyta anksčiau). Kiekvieno grandinės sluoksnio viršuje pridedamas 0,5 mm silikono aukštis, kad liktų pakankamai vietos netolygiai padengti skystu metalu. Todėl aukštis, ant kurio ašmenys dengiami, tampa 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm.

Išsamūs žingsniai trumpai:

• Uždėkite akrilo mastikos rinkinį aplink reikiamą silikono lakšto perimetrą

• Sumaišykite 2 komponentų kranto 15 kietumo platinos daugiasluoksnį silikoną

• Supilkite į mastiką „baseinas“, pradedant nuo vidurio ir ant visų komponentų

• ašmenys padengiami silikoniniu sluoksniu, kurio aukštis 0,5 mm> dabartinis kamino storis

• Palaukite, kol silikonas sukietės

13 žingsnis: trafaretinė kaukė apatiniam laidžiam sluoksniui

Ir dabar mes visiškai patekome į lengvesnes dalis! Tai, ką čia rasite, yra kartojimas. Kiekvienas grandinės sluoksnis, kurį taikote viršuje, yra ankstesnių grandinės sluoksnių veiksmų kartojimas. Čia jums reikia sukurti trafareto kaukę 2 grandinės sluoksniui.

Be per daug detalių:

• Iškirpkite lipduką pagal dydį (apytiksliai plokštės matmenys)

• Užklijuokite lipduką be oro burbuliukų

• Iškirpkite vario grandinės pėdsakus lazeriniu pjaustytuvu (W à kalibravimas)

• Pašalinkite lipduką tose vietose, kurios turi būti laidžios (grandinės pėdsakai, trinkelės)

• Įsitikinkite, kad jūsų lipdukas gerai prilimpa prie atviros zonos kraštų

• Išvalytą silikoną nuvalykite izopropilo alkoholiu

14 žingsnis: VIA iš viršaus į apačią

Tik naujovė yra tose vietose, kur mums reikia jungties tarp 2 vėlesnių grandinės sluoksnių. Žargonu jie vadinami vertikalios jungties prieiga arba trumpai VIA. Norėdami sukurti via, turite iškirpti silikono angą, uždengiančią ankstesnį grandinės sluoksnį. Kai ant kito grandinės sluoksnio atspausdinsite naują skystą metalą, jis pateks į šią angą ir prijungs elektra.

Pirmiausia turėsite kalibruoti (žr. Kalibravimą) lazerį, kad tiksliai perpjautumėte silikoninį dangos sluoksnį ant ankstesnio grandinės sluoksnio. Tada tiesiog iškirpkite VIA pagal čia pateiktą failą. Pincetu nuimkite kiekvieną silikono dengiančio sluoksnio išpjovą ir pereikite prie kito žingsnio: ant viršaus atspausdinkite naują skysto metalo grandinės sluoksnį!

Trumpas VIA kūrimas:

• Paruošta apatinio laidžio sluoksnio trafaretinė kaukė

• Kalibruokite lazerį, kad tiksliai perpjautumėte silikoninį sluoksnį, kad būtų parodytas viršutinis laidus sluoksnis (12–17 W)

• Nupjaukite VIA per visą silikoną, kur reikia sujungti viršutinį ir apatinį laidųjį sluoksnį

• Nuimkite išpjautą silikoną, kad būtų parodytas viršutinis laidus sluoksnis

15 žingsnis: laidus apatinis sluoksnis

Dar kartą įsitikinkite, kad dirbant su skystu metalu jūsų darbo vieta yra uždengta. Tai padės daug lengviau susidoroti su išsiliejimais.

Šio sluoksnio spausdinimas vėl yra ankstesnių pastangų kartojimas. Įsitikinkite, kad trafaretas gražiai prilimpa prie silikono kraštuose. Mes nenorime, kad po juo tekėtų skystas metalas. Dar kartą naudokite panardinimo veiksmą, kad plonu šepečiu ant trafareto angų teptumėte skystą metalą. Paimkite volelį ir susukite skysto metalo perteklių į šoną. Plastikine pipete pašalinkite dideles skysto metalo dėmeles.

Kita TL; DR versija:

• Dažų teptuku apytiksliai padenkite Galinstan visas atviras vietas

• Naudodami volelį, tepkite galinstaną lygia danga

• Atsargiai nuimkite lipduko trafaretą

• Jei pašalinimo metu „Galinstan“teka į vietas, kur neturėtų būti, jūsų danga buvo per stora. Nuvalykite paviršių ir iš naujo paleiskite atlikdami 13 veiksmą.

• Naudodami dažų teptuką palieskite kiekvieną VIA ir įsitikinkite, kad viršutiniai ir apatiniai laidūs sluoksniai yra sujungti

16 veiksmas: liejimo/ašmenų sluoksnis Silikonas

Jau dabar galite pradėti jaudintis! Tai yra mūsų paskutinis liejimo silikono sluoksnis, o tai reiškia, kad jūsų minkšta grandinė yra beveik baigta! Tai jau padarėte du kartus anksčiau. Taigi trumpai pasakysiu ir pasakysiu, kokio aukščio turėtumėte siekti, kad padengtumėte ašmenis. Mes jau turime 1 mm storio komponentų sluoksnį ir 0,5 mm storio pirmosios grandinės sluoksnį. Šis grandinės sluoksnis taip pat turėtų būti 0,5 mm storio. Todėl šiame etape ašmenų sluoksnis turi būti 2 mm storio!

Greitas kelias:

• Uždėkite akrilo mastikos rinkinį aplink reikiamą silikono lakšto perimetrą

• Sumaišykite 2 komponentų kranto 15 kietumo platinos daugiasluoksnį silikoną

• Supilkite į mastiką „baseinas“, pradedant nuo vidurio ir ant visų komponentų

• ašmenys padengiami silikoniniu sluoksniu, kurio aukštis 500um> dabartinis kamino storis

• Palaukite, kol silikonas sukietės

17 žingsnis: kontaktinės pagalvėlės

Nors silikoniniai įrenginiai gali įterpti maitinimą (bateriją) ir apdorojimą (mikrovaldiklis), šio pavyzdžio paprastumo dėlei mes pridedame išorines jungtis, kad maitintume šviesos diodus. Šiame etape mes supjaustysime silikoną iki kontaktų, kuriuos mes įdėjome į vidų. Dar kartą turėsite kalibruoti lazerį (žr.: Kalibravimas), kad nepažeistumėte sluoksnių. Atlikę pjūvius, pincetu nuplėškite silikono išpjovas. Tada nuvalykite kontaktų silikono perteklių ir nuvalykite medvilniniais tamponėliais, o kontaktus užtepkite lydmetaliu, kad padidėtų patikimumas.

Kontaktiniai kilimėliai, trumpa istorija:

• Kalibruokite lazerį, kad perpjautumėte silikoninį sluoksnį ir atskleistumėte vario juostos kontaktus (20–30 W)

• Iškirpkite grandinės kontaktus lazeriniu pjaustytuvu

• Išskiriamose vietose nuimkite silikoną

• Išvalytas varines pagalvėles valykite greitai džiūstančiu tirpikliu

• Tepkite lydmetalį ant atidengtų pagalvėlių, kol kontaktai susilygins su silikonu. Tęskite litavimą, kol nubraukite kontaktų silikono perteklių ir nuvalysite nešvarumus, kol lydmetalis prilips prie trinkelės.

18 veiksmas: mėginio išpjovimas nemokamas

Laikas išlaisvinti minkštą grandinę nuo nešiklio plokštės! Kadangi mūsų perdavimo plokštė nebuvo padengta gruntu po mūsų minkšta grandine, mums tereikia nupjauti šonus ir galime ją nuimti. Mėginiui pjaustyti naudokite pridėtą išpjovos failą. Kartokite pjovimus didėjant galiai, kol mėginys atsilaisvins. Lazerio Z poslinkis turi būti -1 (pusė kamino aukščio). Kai mėginio išpjova yra visiškai padaryta, pakelkite kampą iš vienos pusės ir tada atjunkite minkštą grandinę nuo visų priedų, esančių po apačia, kurie buvo suformuoti nešiklio plokštės oro skylėse. Gerai įsižiūrėkite: pirmasis jūsų silikoninis prietaisas! Patogi, tampri ir minkšta grandinė!

Mėginys be jokių taškų:

• Kalibruokite lazerį, kad pjaustytumėte visą silikono kaminą (40–60 W)

• Iškirpkite mėginio kontūrą lazeriniu pjaustytuvu

• Ištraukite mėginį nuo plokštelės, rankiniu būdu nupjaudami jį nuo silikoninių priedų, kurie buvo suformuoti perdavimo plokštės oro angose

19 žingsnis: pasigrožėkite

Dabar prijunkite silikoninį įrenginį prie 5 V maitinimo šaltinio. Kiekvienas jungties-rezistoriaus vedamos jungties kelias turi atskirą energijos poreikį. Abu galite sujungti lygiagrečiai. Tiesiog stebėkite savo LED poliškumą ir atitinkamai suderinkite savo maitinimo jungtis. Kai jūsų minkšta grandinė bus maitinama, mėlyna lemputė turėtų įsijungti.

Suteikite tempą savo grandinei! Jei tai padarėte teisingai, turėtumėte lengvai pasiekti 50% įtampą, nepažeisdami grandinės. Pagrindinis gedimo taškas bus jūsų kontaktinės pagalvėlės, nes jos pagamintos iš standžių plėvelių, kurios labai stipriai nutrūksta.

Šie silikono įrenginį atitinkantys būdvardžiai:

• Lankstus

• Minkštas/tamprus

•Savaime išgijantis

•Permatomas

• Visiškai uždengtas

Numatomos taikymo sritys: biomonitoriniai pleistrai (ant odos), nešiojami drabužiai, silikoniniai įtaisai, įterpti į tekstilę, elektroninės grandinės, apimančios mechanines jungtis, vairavimo ar jutimo elektronika, skirta minkštiems robotams,…

Kurios programos jums atrodo tinkamos šioms unikalioms minkštųjų grandinių rūšims? Leiskite man žinoti komentaruose! Nekantrauju pamatyti, ką jūs, vaikinai, sugalvosite. Praneškite man, ar jūsų pastatas yra unikalus. Kas žino, gal galėčiau patarti!

Sėkmės eksperimentuojant, Sveikinimai, Noagels