Silikonenheter: 19 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Silikonutstyr leverer de tidlige fordelene med myk og tøybar elektronikk gjennom en Maker-vennlig tilnærming. Ved å følge denne instruksjonsboken lærer du de grunnleggende ferdighetene som er nødvendige for å lage dine egne fullt integrerte myke elektroniske kretser. Tenk på Baymax! Han er en utmerket fremtidsvisjon om en myk robot som bare vil bli virkelighet ved å utvikle myke elektroniske kretser.

"Hold ut Noagels … Hva mener du egentlig med denne" myke elektroniske kretsene "hokus-pokus?"

Kort sagt, elastisk elektronikk lover å naturalisere måten vi er omgitt av og samhandler med enhetene våre. De er bokstavelig talt myke og "elastiske" elektroniske kretser som åpner nye muligheter for interaksjon mellom mennesker og datamaskiner og er en sentral drivteknologi bak Soft Robotics.

Silicone Devices representerer en fabrikasjonstilnærming som er unik fordi den bringer teknologi til Maker -samfunnet som tidligere bodde i vitenskapelige forskningsgrupper. Selvfølgelig er fabrikasjonsprosessen demonstrert av Silicone Devices ikke den eneste veien mot elastisk og myk elektronikk, og det er heller ikke en helt ny. Vitenskap fungerer i trinnvise trinn. Et av våre skritt er å gjøre teknologien enkel å implementere og nå produsenter over hele verden. (Dette betyr deg. Akkurat her, akkurat nå!) Gjennom vår fabrikasjonstilnærming kan du lage dine egne myke kretser. Silicone Devices støtter inkludering av mikrokontrollere, I/O -komponenter og en strømkilde kombinert til en frittstående enhet.

Dette arbeidet kom sammen gjennom samarbeid med Raf Ramakers, Kris Luyten, Wim Deferme og Steven Nagels (det er meg) ved Hasselt University, Belgia. Teknikken som presenteres i denne instruksjonsboken er publisert på det fremste stedet innen interaksjon mellom mennesker og datamaskiner: Human Factors in Computing Systems (CHI 2018). Denne instruerbare har som mål å formidle våre forskningsresultater utover det akademiske samfunnet. Det er mer grundig informasjon å lese, hvis du vil: Her er projektsiden til Silicone Devices, den fulle akademiske publikasjonen finner du her, og en mer generell bakgrunn om fabrikasjon av sammenkoblingsbasert, elastisk elektronikk finner du her.

Imidlertid - for å være sikker på at du ikke TL; DR - la oss komme i gang!

Dette trenger du:

• Tilgang til en Fablab eller Makerspaces CO2 -laserskjærer (referanse: en 60W Trotec Speedy 100R)
• Airbrush (foretrukket) eller sprayflaske (mer tilgjengelig alternativ)
• akryl/PMMA/plexiglass ark (nok til å kutte 2 firkanter på 280x280 mm) vi har brukt 3 mm tykk, alt fra 1,5 mm og fremover burde fungere
• Svart vinylklistremerke (nok til å kutte 4 firkanter på ca 260x260mm) (vi brukte MacTac 8900 Pro Matte black)
• Mold release spray (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Flytende metall: Galinstan (best er å ha 10g for hånden, avhengig av hvor sløsing du er, kan du bruke en mengde oppover 5g)
• 2 stk. 3 ml engangspipette for å ta Galinstan fra beholderen på sjablongen
• Fin pensel, for eksempel fra dette settet
• Myk gummirulle (også kalt gummi brayer '', for eksempel denne)
• Silikonprimer (Bison Silicone Primer testet, 3M AP596 adhesjonsfremmere kan også fungere)
• Et rør med billig silikonforsegling + dispenser (tetningspistol)
• Platinumbasert 2 -komponent hurtigherdende silikon (silikon og testet mer, DragonSkin 10 -alternativ) Ved bruk av de medfølgende designfilene bør du ikke overstige 150g. De fleste settene selges imidlertid i mengder på 1 kg.
• 3 miksekopper (> 100 ml) og rørestenger (6 "er mest praktisk)
• Skala nøyaktig til 0,1 eller 0,001 gram (disse bærbare gjør susen)
• Høyde rekonfigurerbar bladbelegg eller laserskåret DIY -versjon i høyder 1 mm, 1,5 mm og 2 mm (TODO, super kort separat Instruerbar på denne)
• 2 1206-størrelse lavprofil-lysdioder (Digikey, Farnell)
• 2 motstander på 100 ohm i størrelse 2010 (Digikey, Farnell)
• Kobber- eller aluminiumstape. Folie er enda bedre (hvis tapelim må vaskes av)
• Fin pinsett
• en X-acto kniv

• Scotch Magic tape

Denne opplæringen går inn i ganske høye detaljer! Ikke bli frastøtt av antall trinn eller lange beskrivelser. Siden vi forsegler systemet vårt med silikon, vil det være vanskelig å fikse feil som blir synlige i testfasen. Du må derfor lese hvert trinn nøye og få det helt fra starten. Hele prosessen bør ikke ta mer enn 2 timer hvis du har alle verktøyene kontinuerlig til disposisjon og bruker støpesilikon med en herdetid på 15 minutter.

Denne opplæringen bruker en veldig grunnleggende design av en silikonenhet, bestående av 4 kontaktunderlag, 2 lysdioder og 2 VIAer som et løpende eksempel. Det endelige resultatet vises på bildet og videoen på toppen. Selv om denne designen er ganske grunnleggende, støtter vår DIY -fremstillingstilnærming mange typer SMD -komponenter og et hvilket som helst antall lag. Derfor er vår tilnærming skalere til strekkbare kretser av enhver kompleksitet, som demonstrert av eksempeldesignene i youtube -videoen som er lenket i begynnelsen av denne instruerbare.

Alle designfiler (samlet som.zip) her. Praktisk enkelt pdf -instruksjonssamling her.

Trinn 1: Start av lasercut + overføringsplater

Som et første skritt må du kutte noen stive bærerplater for å jobbe med.

Hvorfor trenger du 2 tallerkener? Etter at vi har opprettet et komponentlag på den glatte startplaten, vil vi feste silikonarket med komponenter inni til overføringsplaten, snu bunken, ta av den glatte startplaten og dermed avsløre komponentene fra baksiden. Overføringsplaten har små hull som lar luft slippe ut når den kommer til et vått silikonlag i trinn 7.

Krav til bærerplatene:

• Må være like stor for riktig justering i overføringstrinnet

• Størrelse: 280x280mm

• Materiale: klart akryl (PMMA eller Plexi glass)

• Merk startplaten i øverste venstre hjørne, overføringsplaten øverst til høyre

Trinn 2: Forbered startplate for komponenter

Vi vil begynne å bygge kretsen vår på den glatte startplaten i dette trinnet. Senere ønsker vi imidlertid å fjerne denne platen igjen. Derfor bør du starte med å spraye en tynn film med muggslippspray over hele startplatens overflate. Ta deretter et svart vinylklistremerke med dimensjoner noen få centimeter under startplaten. Fjern deretter klistremerkepapiret og legg klistremerket flatt på og i midten av startplaten; klebrig side opp. Fest klistremerket på plass med scotch tape (vær forsiktig så du ikke trekker for hardt i tapen, da dette vil forårsake rynker i klistremerkets overflate). Avslutt med enda et lag med muggslippspray på toppen av den klissete overflaten. Sørg for å holde dysen omtrent 20 cm over overflaten og spray et jevnt, kontinuerlig lag. Tips: spray to ganger og i et overlappende rutenettmønster!

Forbereder startplaten:

• Klipp klistremerke i størrelse (ca. 2 cm mindre enn tallerkenmål)

• Legg statisk ladning på klistremerket og tallerkenen ved å gni med en bomullsklut eller et papirhåndkle, slik at det blir jevnere

• Slipp sprøyte startplate (to ganger og i rutenett)

• Klistremerke på startplaten med klebrig side opp

• Marker komponentplasseringsmarkeringer med laserskjærer (P = 6-7) IKKE SKJÆR GJENNOM

• Slipp spray klebrig ark (to ganger og i et rutenettmønster)

Trinn 3: Forbered overføringsplate for selektiv vedheft

For å garantere riktig justering under alle trinnene etter trinn 7, vil vi la vår silikon skape et sterkt bånd med overføringsplaten på steder utenfor den myke kretsens omriss. Denne sterke bindingen oppnås ved forbehandling av overføringsplaten med Bison Silicone Primer. På slutten av byggeprosessen vil du enkelt skille den myke kretsen fra byggeplaten og dermed ikke ha bundet deg til den. Så vi må holde området okkupert av den myke kretsen vår fri for grunnmateriale. Vi gjør dette ved å dekke dette området under sprøyting av primeren med et klistremerke som er kuttet i størrelse. Denne masken oppnås ved å feste et klistremerke (normal måte, med klebrig side ned) på hele overføringsplatens overflate og deretter laserskjære kretsoversikten + 5 mm marginform ut av klistremerket. Overflødig klistremerke er fjernet.

Husk:

• Klipp klistremerke i størrelse (ca. tallerkenmål)

• Påfør klistremerke uten å innføre luftbobler

• Designet skal speiles (platen plasseres med forsiden ned)

• Klipp primermaske (brettkonturer + 5 mm margin) med laserskjærer (8-9W)

• Fjern selektivt klistremerke for å avsløre underliggende plexi. La klistremerkedelene som dekker kretskortområdet.

Trinn 4: Komponentplassering

En noe kontraintuitiv funksjon er å starte med komponentene før ledende spor. Plasser både motstander og lysdioder som angitt på bildet her.

Hvorfor plasserer vi komponenter først? Vi trenger at komponentene våre er pent kryssbundet med silikonmaterialet rundt dem. På toppen og sidene er dette enkelt å oppnå. På undersiden ønsker vi imidlertid å binde vår silikon til komponenten overalt bortsett fra på flekkene som vil bli kontaktet av ledende spor. En måte å oppnå dette på er å følgelig a) legge inn og binde oversiden av komponentene i et silikonark, b) snu over stabelen for å avsløre hver komponents kontaktunderlag, c) påføre ledende spor og først deretter d) binde den gjenværende eksponerte komponentens bunnflate til et andre lag av støpesilikon. Disse trinnene a) b) c) og d) diskuteres videre i Ible.

Generelle retningslinjer for dette trinnet:

• Plasser komponenter i henhold til kretsutformingen på startplaten. Skyv komponenten fast gjennom det sprøytede frigjøringslaget inn i klistremerkets limlag. På denne måten forblir den på plass.

• Komponentene skal være SMD. Gjerne 2010 størrelse eller større. Avstanden på en ICs nabopinner kan ikke være under 0,8 mm. TQFN -pakker er den nedre grensen.

• Hver plassert komponent skal ha kontaktputene i plan med klistremerkets lim

Trinn 5: Primer -applikasjon

Påføring av primeren er et avgjørende trinn som ikke kan utelates. Uten god vedheft mellom komponenten og omgivende silikon, ville belastning skape en løs passform av silikonet rundt hver komponent. Denne løse passformen vil da tillate flytende metall å flyte over kontaktputene og dermed introdusere shorts. Et tynt, jevnt lag med Bison Silicone Primer skal fullstendig dekke alle utsatte deler av komponenten som ligger flatt på klistremerket.

For din vurdering:

• Bruk Bison silikonprimer og luftbørste (Sealey Tools AB931)

• Spray komponenter på startplaten med et tynt lag fra alle vinkler

• La tørke og fortsett umiddelbart med trinn 6 for optimal tverrbinding

Trinn 6: Støpe/bladstrøk silikon

Neste opp: støping av silikon rundt og over komponentene våre! Tykkelsen på dette laget må være rundt 300 mikron mer enn den tykkeste komponentens tykkelse. For komponentene som er oppgitt i begynnelsen av denne Ible, betyr dette 1 mm. For å oppnå denne nødvendige tykkelsen, vil vi bruke en flomstang som vi feier over overflaten i akkurat denne høyden. (For de nysgjerrige sinnene: sjargongbetegnelse for dette er bladbelegg).

Å støpe silikon alene er ikke tyktflytende. Jeg ville ikke beholde formen etter å ha gitt den en viss høyde. Derfor påføres en slags "svømmebasseng" av mer viskøs akrylmastikk (silikonforsegling). Vi ønsker ikke å smøre denne tetningsmassen inn i prøven vår: Derfor vil vi belegge to ganger og fra midten og utover.

Punktliste:

• Legg akrylmastikksettet rundt nødvendig silikonark

• Bland 2-komponent shore 15 hardhet platina poly-addisjon silikon

• Hell i mastiksbassenget, start fra midten og på alle komponentene

• bladbelegg et silikonlag med høyde 300um> høyeste komponent

• Vent til silikonet er herdet

Trinn 7: Fest overføringsplaten

Hei, du gjør en god jobb så langt! Normalt er det på dette tidspunktet et silikon, komponentfylt ark som smiler tilbake til deg. Komponentene skal være helt dekket av silikon og ha bunnkontaktene flatt på plexiglassholderplaten med et vinylklistremerke mellom seg. La oss nå snu denne bunken og avsløre disse kontaktene!

*sett inn advarsel om feiljustering her*

Det vi har på dette tidspunktet er et ark med komponenter som er plassert nøyaktig (du gjorde en presis jobb, ikke sant?) I henhold til en digital design justert til øverste venstre hjørne av bærerplaten. Vi må nå plassere en andre plate på toppen, feste silikonplaten til den, snu bunken og fjerne den første bærerplaten - alt uten å miste denne hjørnejusteringen! Du vil se at dette er lettere enn det høres ut. Sørg for at du har et godt skruestik eller rett hjørne som du kan skyve platene på linje med.

Først må vi sprøyte den andre bærerplaten (den med lufthullene) som du allerede har lagt et vinylklistremerke på og klippe i form for å danne en primermaske. Spray i et jevnt, kontinuerlig mønster. Fjern deretter klistremerket for primermaske.

Ta nå tallerkenen med den komponentfylte platen. Juster øvre venstre hjørne inn i skrustikken eller det rette hjørnet. Bland deretter litt mer silikon (ca. 50 ml vil gjøre det bra). Hell den på toppen av silikonplaten og fordel den til et mer eller mindre likt lag. Ta deretter den andre bærerplaten (med luftehull) vi nettopp grunnet. Ropets høyre hjørne ble merket noen få skritt tilbake. Plasser den på toppen av den første tallerkenen som er sprøytet ned og med det merkede hjørnet også nedover i linje med øvre venstre markering på startplaten. Trykk ned, klem ut luftbobler og fortsett å justere platene i mellom. Klemming av mer silikon gjennom hullene gir mindre luftbobler og en bedre binding. Tilfeldigvis betyr dette imidlertid også flere vanskeligheter for deg når du skal skyve platene lenger inn i justeringen. Så juster først, og begynn deretter å presse ut luften.

Til slutt, vent til silikonet er herdet.

En oversikt over kortlisten:

• Sprøyteoverføringsplate med primer. Fjern primermaske

• Bland 2-komponent shore 15 hardhet platina poly-addisjon silikon

• Påfør et jevnt lag på den nå herdede komponenten som inneholder silikonark, ca. 1 mm tykk

• Overføringsplate med grunnet side ned

• Juster med startplaten

• Påfør trykk, press ut luft

• Dobbeltsjekk justeringen

• Vent til silikonet er herdet

Trinn 8: Fjern startplaten

Den avgjørende delen er over. La oss nå jobbe videre til det øyeblikket vi kan bekrefte dine justeringsferdigheter!

Ta plexi-silikon-klistremerke-plexi-smørbrødet ditt, bruk en skjærekniv for å løsne tape i kantene på vinylklistremerket. Startplaten til plexiglass skal lett løsne nå. Hvis dette ikke er tilfelle, bruk en flat gjenstand mellom klistremerket og tallerkenen din eller mellom begge platene for å løsne bunken. Vær forsiktig så du ikke river silikonbunken fra den andre platen (med hull), da dette vil føre til feiljusteringer.

Hvis komponentene ble plassert riktig - i henhold til klistremerket - og silikonprosessen ble utført forsiktig nok til ikke å rive komponentene på plass; du bør nå ha komponentene med baksiden pent avslørt!

Bruk et multimeter for å måle hver komponents verdi. (motstander måler ohm, LED bruker diodeinnstilling for å lyse dem opp). På denne måten kan du verifisere elektrisk om ingen tynn film med klistremerke eller silikon dekker kontaktputene - knapt synlig for det blotte øye.

Kort oppsummert:

• Løsne klistremerket på den ene siden av plexi-silikon+klistremerke-plexi sandwich

• Skall startplaten og klistremerket fra silikoninnbygde komponenter

• Kontroller komponentene for uhindret eksponering av ledende pads

• Siden vi har snudd stabelen, må alle ytterligere trinn oppfylles med designlag speilet (alle filene i denne opplæringen var allerede forberedt tilsvarende, ingen ytterligere tilpasninger nødvendig)

Trinn 9: Stensilmaske for toppledende lag

Sannhetens øyeblikk! La oss sjekke hvor godt du gjorde det i forrige trinn.

Påfør et nytt klistremerke for å dekke silikonplaten helt med eksponerte komponentkontakter. Plasser platen i laserskjæreren mens merkingen ses øverst til høyre, og skjær det første kretslaget gjennom klistremerket.

Hvis sjablongen vi klipper neste, er det godt tilpasset komponentene dine, du har gjort det bra i alle tidligere trinn. Hvis ellers.. Jammen faen. Problemer er mest sannsynlig at klistremerket ditt ikke ligger flatt under påføring av silikon og/eller vesentlig feiljustering av den andre bærerplaten til den første bærerplaten 2 trinn tilbake. Mål hvor mange mm du har av, og du kan korrigere dette gjennom designplassering i laserskjærprogramvaren.

Et sammendrag, for enkelhets skyld:

• Klipp klistremerke i størrelse (ca. tallerkenmål)

• Påfør klistremerke uten å innføre luftbobler

• Kalibrer laser for å skjære nøyaktig gjennom klistremerket (8-9W)

• Skjær de øverste kobberkretssporene med laserskjærer

• Fjern klistremerket i områder som må gjøres ledende (kretsspor, pads)

Trinn 10: Toppledende lag

Vi vil jobbe med flytende metall i dette trinnet. Sørg for at arbeidsplassen din er helt dekket (for eksempel med avis). Når du søler flytende metall, blir det vondt i a å rense det igjen. Det er ikke noe reelt løsningsmiddel for det, og det trekker heller ikke inn i svamp eller papirhåndkle. Det beste er å jobbe veldig rent og like etterpå kaste avisene du kanskje har spilt på. Det er best å bruke hansker eller vaske hendene etterpå. Det blir flekker.

På dette tidspunktet bør du ha en riktig definert sjablong. Pass på at den fester seg godt til silikonet i kantene. Vi vil ikke at noe flytende metall skal strømme gjennom under.

Ta nå flytende metall og en fin børste. Påfør flytende metall på sjablongåpningene i korte flekker (bilder som referanse). Dette burde være mer en dyppeaksjon enn smøring. Det flytende metallet må presses i nær kontakt, slik at det kan feste seg godt. Når du har dekket sjablongens mønster, tar du rullen og ruller overskudd av flytende metall til siden. Dette kan gjenvinnes med en liten plastpipette.

Kort oppsummert:

• Sørg for at klistremerket ditt fester godt rundt kantene på utsatte områder

• Rengjør utsatte silikon- og komponentputer med isopropylalkohol

• Bruk en pensel til å dekke alle eksponerte områder grovt med Galinstan

• Bruk valsen til å gjøre den påførte galinstanen til et jevnt belegg

• Gjenopprett overflødig galinstan tilbake til beholderen

• Fjern forsiktig klistremerken

• Hvis Galinstan under fjerning renner til områder der det ikke burde være, var belegget ditt for tykt. Rengjør overflaten og start på nytt i trinn 9.

Trinn 11: Prime Component Bottoms

Dette trinnet er ganske selvforklarende. Du har allerede påført grunning to ganger før. Bare gjør det igjen. Fokus ligger ikke på silikonplaten, men på komponentens undersider og spesielt delene som ikke har flytende metall trykt på dem. La primeren tørke og fortsett umiddelbart etter trinn 12.

• Bruk av Bison Silicone Primer og luftbørste (Sealey Tools AB931)

• Spray eksponerte komponentbunner med et tynt lag med primer

• La tørke og umiddelbart etter fortsett med trinn 12

Trinn 12: Støpe/bladstrøk silikon

Denne er også mer av det samme du gjorde før. Viktigst her er høyden du kler på. Forrige lag (komponentlag) var 1 mm (anbefalt led var 0,7 mm tykt + 0,3 mm som foreslått før). For hvert kretslag legges en høyde på 0,5 mm silikon på toppen for å gi nok margin for ujevne belegg med flytende metall. Høyden du blader her på blir derfor 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm.

Detaljerte trinn i korte trekk:

• Legg akrylmastikksettet rundt nødvendig silikonark

• Bland 2-komponent shore 15 hardhet platina poly-addisjon silikon

• Hell i mastiksbassenget, start fra midten og på alle komponentene

• bladbelegg et silikonlag med høyde 0,5 mm> gjeldende stabeltykkelse

• Vent til silikonet er herdet

Trinn 13: Stensilmaske for bunnledende lag

Og vi har nå kommet helt inn i de enkle delene! Det du finner her er all repetisjon. Hvert kretslag du påfører på toppen er en gjentagelse av trinnene som er utført for tidligere kretslag. Her må du lage en sjablongmaske for kretslag 2.

Uten for mye utdyping:

• Klipp klistremerke i størrelse (ca. tallerkenmål)

• Påfør klistremerke uten å innføre luftbobler

• Kutt kobberkretsspor med laserskjærer (W à kalibrering)

• Fjern klistremerket i områder som må gjøres ledende (kretsspor, pads)

• Sørg for at klistremerket ditt fester godt rundt kantene på det eksponerte området

• Rengjør eksponert silikon med isopropylacohol

Trinn 14: Topp-bunn-VIA-er

Bare nyheten ligger på stedene der vi trenger en forbindelse mellom 2 påfølgende kretslag. I sjargong kalles disse Vertical Interconnect Access eller VIA for kort. For å lage en via må du kutte en åpning i silikonet som dekker et tidligere kretslag. Når du deretter skriver ut nytt flytende metall på toppen for det neste kretslaget, vil det strømme inn i denne åpningen og koble seg elektrisk til.

Du må først kalibrere (se: kalibrering) laseren for å nøyaktig skjære gjennom silikonbelegglaget på toppen av det forrige kretslaget. Så er det bare å kutte ut VIA -ene i henhold til filen som følger med. Fjern hvert silikonbelegg med pincett og fortsett til neste trinn: skriv ut et nytt kretslag med flytende metall på toppen!

Opprette VIA, en kort versjon:

• Med den nedre ledende sjablongmasken klar

• Kalibrer laser for å skjære nøyaktig gjennom silikonlaget for å avsløre det øverste ledende laget (12-17W)

• Skjær VIA gjennom silikon der det øverste og nedre ledende laget må kobles sammen

• Fjern utskåret silikon for å avsløre det øverste ledende laget

Trinn 15: Bunnledende lag

Sørg igjen for at arbeidsrommet ditt er dekket når du arbeider med flytende metall. Dette vil gjøre det mye lettere å håndtere søl.

Å skrive ut dette laget er igjen en gjentakelse av tidligere forsøk. Sørg for at sjablongen fester seg godt til silikonet i kantene. Vi vil ikke at noe flytende metall skal strømme gjennom under. Bruk dyppingen igjen for å påføre flytende metall på sjablongåpningene med en fin børste. Ta rullen og rull overskuddet av flytende metall til siden. Gjenopprett store klatter flytende metall med en plastpipette.

En annen TL; DR -versjon:

• Bruk en pensel til å dekke alle eksponerte områder grovt med Galinstan

• Bruk valsen til å gjøre den påførte galinstanen til et jevnt belegg

• Fjern forsiktig klistremerken

• Hvis Galinstan under fjerning renner til områder der det ikke burde være, var belegget ditt for tykt. Rengjør overflaten og start på nytt på trinn 13.

• Bruk penselen til å berøre hver VIA og sørg for at de øverste og nedre ledende lagene kobles sammen

Trinn 16: Støpt/bladstrøk silikon

Du kan begynne å bli begeistret nå! Dette er vårt siste lag med støping av silikon, noe som betyr at den myke kretsen din er nesten ferdig! Dette har du allerede gjort to ganger før. Så jeg skal bare holde det kort og fortelle deg hvilken høyde du bør sikte på for bladbelegg. Vi har allerede et 1 mm tykt komponentlag og et 0,5 mm tykt første kretslag. Dette kretslaget bør også være 0,5 mm tykt. Derfor bladstrøk på 2 mm total tykkelse i dette trinnet!

Hurtigspor:

• Legg akrylmastikksettet rundt nødvendig silikonark

• Bland 2-komponent shore 15 hardhet platina poly-addisjon silikon

• Hell i mastiksbassenget, start fra midten og på alle komponentene

• blad belegg et silikonlag med høyde 500um> nåværende stabeltykkelse

• Vent til silikonet er herdet

Trinn 17: Kontaktputer

Mens silikonenheter kan bygge inn strøm (batteri) og prosessering (mikrokontroller), for enkelheten i dette eksemplet, legger vi til eksterne kontakter for å levere strøm til lysdiodene. I dette trinnet vil vi skjære gjennom silikonet til kontaktene vi har innebygd i. Igjen må du kalibrere laseren (se: kalibrering) for ikke å skade underliggende lag. Når du har gjort kuttene, riv ut silikonutklippene med pinsett. Skrap deretter overflødig silikonrester av kontaktene dine og rengjør med bomullspinner og påfør loddetinn på kontaktene for ekstra pålitelighet.

Kontaktputer, en kort historie:

• Kalibrer laseren for å skjære gjennom silikonlaget og avsløre kobberbåndkontakter (20-30W)

• Kutt kretskontakter med laserskjærer

• Fjern silikon i utskjæringsområder

• Rengjør eksponerte kobberputer med et hurtigtørkende løsningsmiddel

• Påfør loddetinn på de synlige putene til kontaktene kommer i nivå med silikon. Fortsett å lodde mens du skraper av overflødig silikon av kontaktene dine og renser skitt til loddetiden fester seg til puten.

Trinn 18: Prøveklipp gratis

På tide å frigjøre den myke kretsen fra bærerplaten! Siden overføringsplaten vår ikke var belagt med primer under den myke kretsen vår, er det bare å kutte sidene løs og vi kan ta den av. Bruk den vedlagte kuttfilen for å kutte prøven. Fortsett å gjenta kuttene med økende kraft til prøven kommer fri. Z -forskyvning av laseren din skal være -1 (halvparten av stabelhøyden). Når prøveutkoblingen er fullstendig gjennomført, løfter du et hjørne fra den ene siden og kutter deretter den myke kretsen fra alle vedlegg under som ble dannet i bæreplatens lufthull. Se godt på det: din første silikonenhet! En formbar, elastisk og myk krets!

Prøveklipp gratis i punktpunkter:

• Kalibrer laser for å skjære gjennom hele silikonbunken (40-60W)

• Klipp prøveoversikten med laserskjærer

• Løft prøven fra platen mens du skjærer den manuelt fri for silikonfester som ble dannet i overføringsplatens lufthull

Trinn 19: Beundre

Koble nå din silikonenhet til en 5V strømforsyning. Hver kontakt-motstand-led-kontaktbane har et separat behov for strøm. Du kan koble begge parallelt. Bare hold øye med polariteten til LED -en, og match strømtilkoblingene deretter. Når den myke kretsen er slått på, skal den blå lysdioden slås på.

Gi en strekk til kretsen din! Hvis du har gjort det riktig, bør du enkelt nå 50% belastning uten å skade kretsen. Hovedpunktet for feil vil være kontaktputer, da disse er laget av stive folier som rives fra hverandre med høye belastninger.

Følgende adjektiv matcher din silikonenhet:

• Fleksibel

• Myk/tøyelig

•Selv helbreding

• Gjennomsiktig

• Fullt innkapslet

Søknadsdomener jeg ser for meg: biomonitoreringsplaster (på huden), wearables, silikonutstyr innebygd i tekstiler, elektroniske kretser som strekker seg over mekaniske ledd, kjøre- eller sensingelektronikk for myke roboter, …

Hvilke applikasjoner synes du passer for disse unike typer myke kretser? Gi meg beskjed i kommentarene! Jeg gleder meg til å se hva dere finner på. Gi meg beskjed hvis du bygger noe unikt. Hvem vet, jeg kan kanskje gi deg noen råd!

Lykke til med å eksperimentere, Jubel, Noagels