Ένα έμπλαστρο αισθητήρα υγείας που φοριέται συναρμολογείται με τη συγκόλληση ενός άκαμπτου μικροτσίπ σε ένα μαλακό, εύκαμπτο πολυμερές φιλμ χρησιμοποιώντας μια αγώγιμη κόλλα-με ασήμι. Αυτή η κόλλα πρέπει να ωριμάσει με μια προσεκτικά ελεγχόμενη ποσότητα θερμότητας-επαρκής για τη δημιουργία μηχανικής αντοχής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας, αλλά αρκετά χαμηλή ώστε να αποφευχθεί η θερμική παραμόρφωση του ευαίσθητου υποστρώματος. Η θερμαινόμενη πλάκα που χρησιμοποιείται για αυτή τη διαδικασία λειτουργεί ως μια επακριβώς ρυθμισμένη θερμική διεπαφή μεταξύ άκαμπτων εξαρτημάτων ημιαγωγών και εύκαμπτων πολυμερών συστημάτων.
Οθερμαινόμενη πλάκα αγώγιμη αυτοκόλλητη εύκαμπτη ηλεκτρονικήΗ διαδικασία ορίζει ένα κρίσιμο στάδιο κατασκευής στο οποίο η ηλεκτρική λειτουργικότητα εδραιώνεται μόνιμα χωρίς να διακυβεύεται η μηχανική συμμόρφωση.
Ο ρόλος των θερμαινόμενων πλακών στη συναρμολόγηση εύκαμπτων υβριδικών ηλεκτρονικών
Τα εύκαμπτα υβριδικά ηλεκτρονικά συνδυάζουν άκαμπτα ηλεκτρονικά εξαρτήματα με ελαστικά ή εύκαμπτα υποστρώματα. Η διασύνδεση μεταξύ αυτών των ανόμοιων υλικών επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ισοτροπικές αγώγιμες κόλλες (ICA), συνήθως γεμισμένες με νιφάδες αργύρου.
Αυτές οι κόλλες απαιτούν ελεγχόμενη θερμική σκλήρυνση για:
Σχηματίστε δίκτυα αγώγιμων σωματιδίων
Αναπτύξτε μηχανική αντοχή συγκόλλησης
Εξασφαλίστε μακροπρόθεσμη-ηλεκτρική σταθερότητα
Αποτρέψτε την αποκόλληση κάτω από κάμψη
Η θερμαινόμενη πλάκα παρέχει το ομοιόμορφο,-περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας που απαιτείται για αυτόν τον μετασχηματισμό.
Η πλάκα είναι ένα ζεστό, τέλεια επίπεδο αμόνι που συνδυάζει το σκληρό τσιπ με το μαλακό υπόστρωμα με ένα στρώμα θερμοκόλλας-ενεργοποιημένου ασημιού.
Ελεγχόμενη διαδικασία ωρίμανσης σε χαμηλή-Θερμοκρασία
Οι τυπικές συνθήκες σκλήρυνσης για αγώγιμες κόλλες κυμαίνονται μεταξύ 80 μοιρών και 150 μοιρών, ανάλογα με τη σύνθεση και την ευαισθησία του υποστρώματος.
Κατά την επεξεργασία:
Το συναρμολογημένο ηλεκτρονικό έμπλαστρο τοποθετείται σε μια επίπεδη θερμαινόμενη πλάκα
Τα εξαρτήματα συγκρατούνται με χρήση κενού ή μηχανικής σύσφιξης
Η θερμότητα εφαρμόζεται ομοιόμορφα σε ολόκληρο το συγκρότημα
Διατηρείται ένας καθορισμένος χρόνος παραμονής για την ανάπτυξη πλήρους ίασης
Η ομοιομορφία της θερμοκρασίας είναι απαραίτητη, καθώς οι διακυμάνσεις μπορεί να οδηγήσουν σε:
Ασυνεπής αγωγιμότητα στο συγκολλητικό στρώμα
Μηχανική καταπόνηση μεταξύ συνδεδεμένων υλικών
Εντοπίζεται υπό συνθήκες-θεραπείας ή υπερ-θεραπείας
Ακόμη και μικρές θερμικές κλίσεις μπορεί να επηρεάσουν τη συνέχεια των ηλεκτρικών οδών που σχηματίζονται από δίκτυα σωματιδίων αργύρου.
Επιφανειακές και μηχανικές απαιτήσεις θερμαινόμενων πλακών
Επειδή τα εύκαμπτα ηλεκτρονικά υποστρώματα είναι ευαίσθητα στη μόλυνση και τη μηχανική καταπόνηση, ο σχεδιασμός της πλάκας πρέπει να πληροί αυστηρές απαιτήσεις.
Τα τυπικά χαρακτηριστικά σχεδιασμού περιλαμβάνουν:
Επιφανειακά στρώματα-με επίστρωση ή μη{1}}PTFE
Υψηλές ανοχές επιπεδότητας σε όλη την περιοχή της πλάκας
Cleanroom-συμβατά δομικά υλικά
Μηχανική σταθερότητα-χωρίς κραδασμούς
Η πλάκα πρέπει να παρέχει σταθερή στήριξη χωρίς να προκαλεί μηχανική παραμόρφωση στο πολυμερές υπόστρωμα ή στα ηλεκτρονικά εξαρτήματα.
Σημασία της θερμικής ομοιομορφίας
Ο βαθμός σκλήρυνσης στις αγώγιμες κόλλες εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το ιστορικό έκθεσης σε θερμοκρασία. Ως αποτέλεσμα:
Οι υπό{0}}θεραπευμένες περιοχές παρουσιάζουν υψηλή ηλεκτρική αντίσταση
Οι περισσότερες από-πολυμερισμένες περιοχές μπορεί να γίνουν εύθραυστες ή να αφρίσουν
Η ανομοιόμορφη σκλήρυνση οδηγεί σε κλίσεις μηχανικής καταπόνησης
Η ομοιόμορφη θέρμανση εξασφαλίζει σταθερό σχηματισμό αγώγιμων διαδρομών και σταθερή μακροπρόθεσμη ηλεκτρική απόδοση.
Σημείωση διαδικασίας: Προφίλ ελεγχόμενης θερμικής ράμπας
Στην προηγμένη κατασκευή εύκαμπτων ηλεκτρονικών ειδών, η σκλήρυνση πραγματοποιείται συχνά χρησιμοποιώντας ένα θερμικό προφίλ πολλαπλών-βημάτων.
Μια τυπική διαδικασία περιλαμβάνει:
Σταδιακή ράμπα-επάνω φάση για να επιτρέπεται η εξάτμιση του διαλύτη
Ενδιάμεσο στάδιο συγκράτησης για σταθεροποίηση της ροής κόλλας
Τελικό στάδιο σκλήρυνσης στη θερμοκρασία στόχο (εύρος 80–150 μοιρών)
Ελεγχόμενη ψύξη για αποφυγή θερμικού σοκ
Αυτή η σταδιακή προσέγγιση αποτρέπει την ταχεία έκλυση αερίου, η οποία μπορεί να προκαλέσει σχηματισμό κενών ή αφρισμό κόλλας. Ελαχιστοποιεί επίσης τη θερμική καταπόνηση μεταξύ ανόμοιων υλικών.
Cleanroom και απαιτήσεις σταθερότητας διεργασιών
Οι θερμαινόμενες πλάκες που χρησιμοποιούνται σε εύκαμπτα υβριδικά ηλεκτρονικά λειτουργούν συνήθως σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα λόγω της ευαισθησίας των εξαρτημάτων.
Οι κρίσιμες απαιτήσεις περιλαμβάνουν:
Χαμηλά επίπεδα μόλυνσης σωματιδίων
Έλεγχος ηλεκτροστατικής εκφόρτισης
Σταθεροί βρόχοι θερμικού ελέγχου (συχνά πολυ-συστήματα PID πολλών ζωνών)
Χωρίς μηχανικούς κραδασμούς κατά τη διάρκεια του κύκλου σκλήρυνσης
Οποιαδήποτε μόλυνση ή αστάθεια μπορεί να επηρεάσει την ηλεκτρική συνέχεια στην τελική συναρμολόγηση.
Συμπεριφορά υλικού κατά τη σκλήρυνση
Οι ισοτροπικές αγώγιμες κόλλες υφίστανται αρκετούς φυσικούς μετασχηματισμούς κατά τη θέρμανση:
Μείωση ιξώδους και ρύθμιση ροής
Εξάτμιση και εξάτμιση διαλύτη
Ευθυγράμμιση σωματιδίων αργύρου και σχηματισμός δικτύου διήθησης
Σταυροσύνδεση πολυμερούς μήτρας
Η τελική ηλεκτρική αγωγιμότητα επιτυγχάνεται όταν ένα σταθερό δίκτυο διήθησης αγώγιμων σωματιδίων σχηματίζεται πλήρως μέσα στη σκληρυμένη μήτρα.
Λειτουργίες αστοχίας που σχετίζονται με ακατάλληλη θέρμανση
Η λανθασμένη λειτουργία της πλάκας μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα:
Ατελείς διαδρομές ηλεκτρικής αγωγιμότητας
Αποκόλληση υπό τάση κάμψης
Παραμόρφωση ή συρρίκνωση του υποστρώματος
Σχηματισμός συγκολλητικού κενού λόγω παγιδευμένων διαλυτών
Αυτά τα ζητήματα συνδέονται συνήθως με μη-μη ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας ή λανθασμένα προφίλ θεραπείας.
Σύναψη
Η θερμαινόμενη πλάκα χρησιμεύει ως μια ακριβής,-θερμική πλατφόρμα χαμηλής θερμοκρασίας που επιτρέπει την αξιόπιστη σκλήρυνση των αγώγιμων συγκολλητικών σε εύκαμπτα υβριδικά ηλεκτρονικά. Εντός τουθερμαινόμενη πλάκα αγώγιμη αυτοκόλλητη εύκαμπτη ηλεκτρονικήδιαδικασία, η ελεγχόμενη θέρμανση μεταξύ 80 μοιρών και 150 μοιρών διασφαλίζει ότι οι κόλλες με ασήμι-δημιουργούν σταθερούς ηλεκτρικούς και μηχανικούς δεσμούς χωρίς να καταστρέφουν τα ευαίσθητα στη θερμότητα υποστρώματα-.
Αυτό το ελεγχόμενο θερμικό βήμα παρέχει τη βάση για ανθεκτικές ηλεκτρικές διασυνδέσεις σε συσκευές που πρέπει να παραμένουν εύκαμπτες, ελαφριές και μηχανικά ελαστικές.
Η συνεχής εξέλιξη των φορητών και εύκαμπτων ηλεκτρονικών παραμένει εξαρτημένη από μια τέλεια ελεγχόμενη, ζεστή και ομοιόμορφα επίπεδη θερμική επιφάνεια ικανή να μετατρέψει την προσωρινή επαφή με κόλλα σε μόνιμη ηλεκτρική λειτουργικότητα.
