Все о бумажных платах | JH PCBA

Перспективные исследования бумажных печатных плат

Исследователи проводят передовые исследования бумажных печатных плат в течение последних нескольких лет. Их усилия завершились производством прозрачной целлюлозной нанобумаги, которая может служить гибкой подложкой для печатных плат. С помощью процесса плазменной металлизации они смогли превратить бумагу в паяемые платы. Исследователи успешно использовали бумажные технологии для печати устройств памяти на подложке из оберточной бумаги, что позволяет печатать электронные компоненты на композитах из целлюлозы.

Экологически чистые печатные платы

Все вышеперечисленное дает представление о будущем дизайне печатных плат для электронного оборудования. Будучи гибкими и легкими, бумажные платы способны к печатному интеллекту. Более того, благодаря бумажным печатным платам группы разработчиков теперь могут обеспечить использование принципов DfE или Design for Environment для одноразового электронного оборудования.

При разработке одноразового электронного оборудования разработчики должны учитывать его влияние на окружающую среду и здоровье человека, как указано в принципах DfE. Преобразование принципов из концепции в реальность требует тщательной оценки химических веществ, используемых в продукте, и их воздействия на окружающую среду по мере того, как продукт достигает конца срока службы. Использование принципов DfE позволяет компаниям следовать технологиям и практикам, которые наносят минимальный вред окружающей среде. Согласно исследованиям, производство многослойных печатных плат на бумажной основе оказывает существенно меньшее воздействие на окружающую среду, чем производство обычных печатных плат. Оценка жизненного цикла бумажных печатных плат устанавливает тот факт, что их использование приводит к существенным улучшениям в сокращении или устранении выбросов токсичных химикатов, которые усиливают глобальное потепление, истощают озоновый слой и наносят вред жизни в целом.

Борьба с электронными отходами

Как правило, электронная промышленность сталкивается с серьезной проблемой отходов, часто связанной с электронными отходами. Однако, как показало недавнее исследование, печатные платы из бумаги могут стать способом борьбы с антиутопией токсичных электронных отходов. Потенциал одноразовых электронных продуктов, использующих бумагу, например, бумажных печатных плат, показывает, что одноразовые бумажные печатные платы — это будущее электронной промышленности.

Вместо того, чтобы изготавливать печатные платы из экологически вредной смеси смол, стекловолокна и металлических проводов, производители делают их из биоразлагаемых бумажных подложек и проводящих чернил.

Процесс создания бумажных печатных плат относительно прост. На этапах используется печать на вощеной бумаге, вливание металлических чернил, трафаретная печать функциональных элементов, лазерное сверление отверстий и переходных отверстий, а также добавление проводящих дорожек. Металлические чернила обычно используют смесь полупроводниковых и проводящих составов и способны формировать транзисторы, конденсаторы и резисторы. Все компоненты и печатные провода на бумажной плате столь же гибки, как и сама плата.

Характеристики бумажных плат

Вначале у бумажных печатных плат было несколько проблем. Характеристики бумаги, использованной для изготовления плат, привели к тому, что проводящие чернила проникли в поры подложки, превратив ее в сегменты. Такие производственные технологии, как спекание, ухудшали стабильность подложки.

Однако последние исследования существенно изменили характеристики бумаги, сделав ее пригодной для использования в качестве подложки для печатных плат. Исследователи изменили характеристики, применив метод физического осаждения из паровой фазы во время изготовления, одновременно укладывая электропроводящие структуры внутри бумаги, не повреждая подложку.

Физическое осаждение из паровой фазы

С помощью PVD или физического осаждения из паровой фазы исследователи смогли преобразовать материал из конденсированной фазы в паровую фазу, а затем в тонкопленочную конденсированную фазу на атомном уровне. Обычно этот процесс превращает материал в пар с использованием газообразной плазмы или высокотемпературного вакуума. Затем процесс PVD создает перепад давления, позволяющий транспортировать пар низкого давления к подложке. Наконец, пар конденсируется на подложке, образуя тонкопленочное покрытие.

Исследователи использовали описанный выше процесс PVD, чтобы покрыть поверхность бумажной подложки твердым проводящим материалом. Они использовали множество типов проводящих материалов для создания стека устройств памяти. Им удалось покрыть подложку проводящей пленкой, такой как оксид алюминия, получив устройства памяти, демонстрирующие превосходные электрические характеристики, стабильность и воспроизводимость.

Использование бумажных подложек не только помогает дизайнерам соблюдать принципы дизайна для окружающей среды, но также обеспечивает очень гибкую подложку, которая минимально разрушается.

Плазменная металлизация

Исследователи также используют другой процесс с многообещающими результатами. Это процесс плазменной металлизации, который позволяет бумаге функционировать как печатная плата. При плазменной металлизации исследователи использовали плазменные распылительные головки для распыления порошкообразного проводящего металла под высоким давлением на основной материал, уже покрытый серебряной пастой. Струи горячей плазмы плавят проводящий металл, позволяя ему соединиться с серебряной основой, образуя подложку с высокой проводимостью.

Первоначальные эксперименты с плазменной металлизацией позволили гибкие печатные схемы будет производиться в ограниченном количестве. Бумажные подложки, покрытые легким металлом, стоят дешевле, чем подложки из стандартного полиимида, но при этом обладают исключительной несущей способностью и прочностью. Использование гибкого основного материала дает дизайнерам больше возможностей для творчества, поскольку такие исследователи демонстрируют технику плазменной металлизации для производства таких гаджетов, как электронные плакаты и открытки.

Будущие приложения

Исследователи продолжают работу над технологией бумажных печатных плат, особенно над ее использованием в крупномасштабном производстве. Возможности безграничны, например, доски, которые можно легко складывать, обрезать ножницами или даже формировать трехмерные конструкции для военного и/или медицинского применения.

Эти легкие биоразлагаемые печатные платы могут принести пользу всем видам промышленности. Производители могут легко создавать электромеханические устройства микроразмеров, такие как RFID-метки, напечатанные на струйной печати, датчики, напечатанные проводящими чернилами, встроенные печатные волноводы и другие печатные или встроенные электронные компоненты.

Заключение

JH PCBA предполагает, что бумажные печатные платы пока могут быть не пригодны для компьютерных материнских плат или графических карт. Скорее, эти одноразовые платы будут полезны для беспроводных сенсорных сетей и IoDT или Интернета одноразовых вещей. В настоящее время в отрасли используются такие устройства для оценки здоровья человека, мониторинга состояния окружающей среды, отслеживания поставок в логистике, мониторинга продовольственных и бакалейных систем, наблюдение в армиии в системах доставки. Более того, поскольку бумажные печатные платы чувствительны к влажности, что влияет на их активное использование и срок хранения, им потребуется дополнительный уход за упаковкой во время транспортировки. Хотя традиционное электронное оборудование уже подвержено воздействию воды, оно может нанести катастрофический ущерб бумажным печатным платам.

• Год создания
  --
• тип бизнеса
  --
• Страна / регион
  --
• Основная промышленность
  --
• Основные продукты
  --
• Предприятие юридическое лицо
  --
• Общие сотрудники
  --
• Годовое выпускное значение
  --
• Экспортный рынок
  --
• Сотрудничает клиентов
  --