ابداع محقق ایرانی دستگاه‌های الکترونیکی چاپی را ارزان می‌کند

به گزارش خبرنگار مهر، دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر چاپی (PFEs) در صنایع مختلفی از خدمات درمانی گرفته تا خودروسازی، هوافضا، کشاورزی و محصولات الکترونیکی مصرفی به کار می رود. دلیل این امر هزینه اندک ساخت، وزن کم، انعطاف پذیری و راحتی هنگام استفاده است.

با این وجود چالش های مهمی در خصوصی بسته بندی محکم آن جهت ارتقای دوام و اطمینان از دستگاه وجود دارد که باید آنها را برطرف کرد. محدودیت های موجود در این زمینه در خصوص مشکل در عملکرد بسته بندی دی الکتریک مبتنی بر پلیمرهای معمول است که به پیوندهای الکتریکی ضعیف بین اجزای الکتریکی روی صفحه مدار و همچنین بخش کپسوله سازی منجر می شود.

در نتیجه هنگامیکه دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر چاپی در معرض شرایط محیطی نامساعد قرار می گیرند در سطح مشترک آب جمع می شود و در نتیجه ابزار از کار می افتد.

هرچند روش‌های کپسوله‌سازی معدنی و آلی چند لایه ترکیبی در ارائه بسته‌بندی قوی برای دستگاه‌های الکترونیکی امیدوارکننده است، رسوب‌گذاری مورد نیاز پوشش‌های معدنی شامل فرآیندهای پیچیده، زمان‌بر و پرهزینه است و برای تولید تجاری دستگاه‌های PFE نامناسب هستند.

در همین راستا گروهی از محققان با همکاری رحیم رحیمی ، پژوهشگر ایرانی برای برطرف کردن این چالش یک روش جدید با استفاده از فناوری پلاسمای اتمسفر سرد (CAP) برای رسوب پوشش‌های SiOx به عنوان یک لایه میانی بین مدار چاپی و پوشش کپسوله دی‌الکتریک را بررسی کردند.

این لایه میانی باعث افزایش چسبندگی و افزایش خواص بازدارنده پوشش‌های پلیمری رایج در دستگاه‌های PFE می‌شود.

با استفاده از روش CAP، ضخامت بهینه (820 نانومتر) پوشش SiOx مشخص شد. این روش از مدارهای چاپی در مقابل خوردگی محافظت می کند و همزمان انعطاف پذیری مکانیکی دستگاه را بالا نگه می دارد.

آزمایش ها حاکی از بهبود قابل توجه در خواص محافظت در برابر خوردگی بودند. برای نمونه این بسته بندی ارتقا یافته روی آنتن های بال کوسه ای چاپی که به طور معمول روی سقف خودروها به کار می رود، به نمایش گذاشته شد و نشان داد PEF را می توان در شرایط محیطی نامساعد به کار برد.

این پژوهش نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی درجهت تولید مقیاس پذیر و ارزان دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر چاپی با کارایی بالا و قابل اعتماد است که کاربردهای مختلف و وسیعی دارد.