Allt om papperskretskort | JH PCBA

Avancerad forskning om pappers-PCB

Forskare har bedrivit avancerad forskning om pappers-PCB under de senaste åren. Deras ansträngningar har kulminerat i produktionen av ett transparent cellulosa nanopapper som lämpligen kan fungera som ett flexibelt PCB-substrat. Med en plasmametalliseringsprocess kunde de omvandla papper till lödbara skivor. Forskare har lämpligen använt pappersbaserad teknik för att skriva ut minnesenheter på ett substrat av omslagspapper, vilket möjliggör utskrift av elektroniska komponenter på kompositer gjorda av cellulosa.

Miljövänliga PCB

Allt ovanstående ger en glimt av den framtida designen av kretskort för elektronisk utrustning. Papperskretskort är flexibla och lätta och klarar av tryckt intelligens. Dessutom, med papperskretskort, kan designteam nu säkerställa användningen av DfE- eller Design for Environment-principer för elektronisk utrustning för engångsbruk.

Vid utformning av elektronisk utrustning för engångsbruk måste konstruktörer beakta deras effekt på miljön och på människors hälsa, enligt DfE-principerna. Att omvandla principerna från idé till verklighet kräver en grundlig bedömning av de kemikalier som produkten använder och deras inverkan på miljön när produkten når sin livslängd. Genom att använda DfE-principer kan företag följa tekniker och metoder som skadar miljön till ett minimum. Enligt forskning påverkar tillverkning av pappersbaserade flerskikts-PCB miljön väsentligt i mycket lägre grad än vid tillverkning av konventionella PCB. Att bedöma livscykeln för pappers-PCB visar att användningen av dem leder till avsevärda förbättringar i minskningen eller elimineringen av utsläpp av giftiga kemikalier som ökar den globala uppvärmningen, bryter ner ozonskiktet och skadar liv i allmänhet.

Bekämpning av e-avfall

Vanligtvis har elektronikindustrin ett stort avfallsproblem, ofta med en hänvisning till e-avfall. Men, som antyddes av en nyligen genomförd studie, kan tryckta kretskort gjorda av papper vara ett sätt att bekämpa den giftiga e-avfallsdystopin. Potentialen hos elektroniska engångsprodukter som använder papper, såsom i papperstryckta kretskort, visar att engångspappers-PCB är framtiden för den elektroniska industrin.

Istället för att göra PCB från en miljöovänlig blandning av hartser, glasfibrer och metallledningar, tillverkar tillverkare dem av biologiskt nedbrytbara papperssubstrat och ledande bläck.

Skapandet av pappers-PCB är relativt enkelt. Stegen använder sig av vaxpapperstryck, infusion av metalliskt bläck, screentryck av funktionella element, laserborrning av hål och vior, samt att lägga till ledande spår. Det metalliska bläcket använder vanligtvis en blandning av halvledande och ledande formler och kan bilda transistorer, kondensatorer och motstånd. Alla komponenter och tryckta ledningar på ett papperskretskort är lika flexibla som själva kortet.

Egenskaper för papperskretskort

I början hade pappers-PCB flera problem. Egenskaper hos papper som användes för skivorna ledde till att ledande bläck penetrerade porerna på substratet och förvandlade det till segment. Tillverkningstekniker som sintring störde substratets stabilitet.

Den senaste forskningen har dock på ett adekvat sätt ändrat pappers egenskaper för att göra det lämpligt för användning som PCB-substrat. Forskare ändrade egenskaperna genom att tillämpa en fysisk ångavsättningsteknik under tillverkningen medan de staplade elektriskt ledande strukturer i papperet utan att skada substratet.

Fysisk ångavsättning

Med PVD eller fysisk ångavsättning kunde forskare omvandla material i en kondenserad fas till en ångfas och därefter till en kondenserad tunnfilmsfas på dess atomnivå. Vanligtvis ändrar processen materialet till ånga med hjälp av ett gasformigt plasma eller högtemperaturvakuum. PVD-processen inducerar sedan en tryckskillnad för att möjliggöra transport av lågtrycksångan till substratet. Slutligen kondenserar ångan på substratet för att bilda en tunnfilmsbeläggning.

Forskare använde ovanstående PVD-process för att täcka ytan på ett papperssubstrat med ett fast ledande material. De använde många typer av ledande material för att bygga upp stacken för minnesenheter. De kunde belägga substratet med en ledande film såsom aluminiumoxid, vilket gav minnesenheter som uppvisade utmärkta elektriska egenskaper, stabilitet och reproducerbarhet.

Att använda papperssubstrat hjälper inte bara designers att uppfylla principerna för Design for Environment utan erbjuder också ett substrat med en mycket flexibel karaktär som försämras minimalt.

Plasma metallisering

Forskare använder också en annan process med lovande resultat. Detta är plasmametalliseringsprocessen som gör att papper kan fungera som ett tryckt kretskort. Med plasmametallisering använde forskare plasmasprayhuvuden för att spraya pulverformig ledande metall vid högt tryck på ett basmaterial som redan belagts med silverpasta. De heta plasmastrålarna smälter den ledande metallen så att den kan kombineras med silverbasen och bildar ett mycket ledande substrat.

Inledande experiment med plasmametallisering tillåts flexibla tryckta kretsar tillverkas i begränsade mängder. Papperssubstrat belagda med en lätt metall kostar mindre än substrat gjorda av standardpolyimid samtidigt som de uppvisar exceptionell belastningskapacitet och styrka. Att använda ett flexibelt basmaterial ger mer kreativitet för designers eftersom sådana forskare visar upp plasmametalliseringstekniken för tillverkning av prylar som elektroniska affischer och vykort.

Framtida applikationer

Forskare fortsätter sitt arbete med pappers-PCB-teknik, särskilt med att använda den för storskalig produktion. Möjligheterna är oändliga, till exempel brädor som du enkelt kan vika, trimma med sax eller till och med forma tredimensionella strukturer med militära och/eller medicinska tillämpningar.

Alla typer av industrier kan dra nytta av dessa lätta, biologiskt nedbrytbara kretskort. Tillverkare kan enkelt tillverka elektromekaniska enheter i mikrostorlek, såsom bläckstråletryckta RFID-taggar, sensorer tryckta med ledande bläck, integrerade tryckta vågledare och andra tryckta eller inbäddade elektroniska komponenter.

Slutsats

JH PCBA, förutser att papperskretskort ännu inte är lämpliga för datormoderkort eller grafikkort. Snarare kommer dessa engångskort att vara användbara för trådlösa sensornätverk och IoDT eller Internet of Disposable Things. För närvarande använder industrin sådana anordningar för att utvärdera människors hälsa, övervaka miljöförhållanden, spåra transporter inom logistik, övervaka livsmedel och livsmedelssystem, övervakning inom militärenoch i leveranssystem. Dessutom, eftersom pappers-PCB är känsliga för fukt, vilket påverkar deras aktiva användning och hållbarhet, kommer de att behöva ytterligare förpackningsvård under transporten. Även om traditionell elektronisk utrustning redan är känslig för vattenskador, kan det vara katastrofalt rörigt för pappers-PCB.

• Grundades år
  --
• Affärs Typ
  --
• Land / Region
  --
• Huvudindustrin
  --
• huvudprodukter
  --
• Företags juridisk person
  --
• Totala anställda
  --
• Årlig produktion
  --
• Exportmarknad
  --
• Samarbetade kunder
  --