مواد و ساخت پیشرفته

در یک تحقیق بسیار جدید، یک مسیر تولید جدید مبتنی بر پاشش سرد پیشنهاد شده است که تولید سفارشی قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر (FE) را با وضوح فضایی بالا، بدون نیاز به فرآیندهای پس از تف جوشی در دمای بالا، امکان‌پذیر می‌سازد. مسیر تولید پیشنهادی به طور متوالی شامل: (1) متالیزاسیون پاشش سرد. (2) ماشینکاری لیزری فمتوثانیه ای. و (3) جوش پلاستیک اولتراسونیک می­باشد.

در این روش، ابتدا، سطح پلیمر انعطاف­پذیر با اعمال مستقیم پاشش سرد ذرات قلع تحت شرایط بدون خلاء متالیزه (فلزی) می­شود. سپس فیلم پلیمری متالیزه­شده با ماشین­کاری لیزری فمتوثانیه­ای به طور دقیق به الکترودهای با وضوح بالا (به عنوان مثال، عرض 500 میکرومتر) برش داده می­شود. در نهایت، الکترودهای برش لیزری از طریق جوش پلاستیک اولتراسونیک به یک بستر پلیمری متصل می‌شوند تا  قطعه FE انعطاف‌پذیر و منسجم (از نظر مکانیکی) تشکیل دهند. به این ترتیب، مسیر پیشنهادی بهره‌برداری از ویژگی‌های منحصر به فرد رسوبات پاشش سرد در FE (به عنوان مثال، چسبندگی قوی، رسانایی بالا، حداقل ورودی حرارتی) را امکان‌پذیر می‌سازد.

قطعات حاصل، رسانایی الکتریکی عالی (1.08 × 10⁶ S•m⁻¹)، انعطاف­پذیری (60 درصد تغییر طول)، و استحکام چسبندگی، بدون کاهش قابل توجه خواص ذاتی پلیمری و خواص پوشش عملکردی را نشان می­دهند. در این بررسی، همچنین یک میکروهیتر منعطف مارپیچ شکل (10 × 10 میلی‌متر مربع) برای نشان دادن قابلیت دوام پلت فرم معرفی‌شده در میکروالکترونیک انعطاف‌پذیر ساخته شده است.

این کار به طور بالقوه مسیر امیدوار کننده­ای را به سمت تولید سریع، مقیاس­پذیر و مقرون به صرفه FE با وضوح بالا، هدایت الکتریکی عالی، قدرت چسبندگی و کارایی بالا به شیوه­ای انعطاف­پذیر و سازگار از نظر مکانیکی ارائه می­دهد. و یک مسیر تولید جدید برای الکترونیک قابل انعطاف چاپی (FE) پیشنهاد شده است. کاربرد مسیر پیشنهادی برای بسترهای پلیمری ترموست نیز تایید شده است.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1526612522008994