सिलिकॉन उपकरण: 19 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

सिलिकॉन डिवाइस मेकर-फ्रेंडली दृष्टिकोण के माध्यम से सॉफ्ट और स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक्स के शुरुआती फायदे प्रदान करते हैं। इस निर्देश का पालन करके, आप अपने स्वयं के पूरी तरह से एकीकृत सॉफ्ट इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाने के लिए आवश्यक बुनियादी कौशल सीखेंगे। बेमैक्स के बारे में सोचो! वह एक सॉफ्ट रोबोट की एक उत्कृष्ट भविष्य की दृष्टि है जो केवल सॉफ्ट इलेक्ट्रॉनिक सर्किट विकसित करके वास्तविकता बन जाएगी।

"नोएगल्स को पकड़ो … इस 'सॉफ्ट इलेक्ट्रॉनिक सर्किट' के साथ वास्तव में आपका क्या मतलब है?"

खैर, संक्षेप में, स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक्स जिस तरह से हम घिरे हुए हैं और हमारे उपकरणों के साथ बातचीत करने के तरीके को प्राकृतिक बनाने का वादा करते हैं। वे वस्तुतः नरम और 'खिंचाव' इलेक्ट्रॉनिक सर्किट हैं जो मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन में नई संभावनाएं खोलते हैं और सॉफ्ट रोबोटिक्स के पीछे एक प्रमुख ड्राइविंग तकनीक हैं।

सिलिकॉन डिवाइस एक निर्माण दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करते हैं जो अद्वितीय है क्योंकि यह निर्माता समुदाय के लिए प्रौद्योगिकी लाता है जो वैज्ञानिक अनुसंधान समूहों में रहते थे। ऑफकोर्स, सिलिकॉन डिवाइसेस द्वारा प्रदर्शित फैब्रिकेशन प्रक्रिया स्ट्रेचेबल और सॉफ्ट इलेक्ट्रॉनिक्स की ओर एकमात्र रास्ता नहीं है और न ही यह पूरी तरह से नया है। विज्ञान वृद्धिशील चरणों में कार्य करता है। हमारे द्वारा उठाए गए कदमों में से एक तकनीक को लागू करना आसान बनाना और दुनिया भर में मेकर्स तक पहुंचना है। (इसका मतलब है आप। यहीं, अभी!) हमारे निर्माण दृष्टिकोण के माध्यम से, आप अपने स्वयं के सॉफ्ट सर्किट बना सकते हैं। सिलिकॉन डिवाइस माइक्रोकंट्रोलर, आई/ओ घटकों और एक पावर स्रोत को शामिल करने का समर्थन करता है जो सभी एक स्टैंडअलोन डिवाइस में संयुक्त होते हैं।

यह काम बेल्जियम के हासेल्ट विश्वविद्यालय में राफ रेमेकर्स, क्रिस ल्यूटेन, विम डेफरमे और स्टीवन नगेल्स (वह मैं हूं) के सहयोग से एक साथ आया। इस निर्देश में प्रस्तुत तकनीक मानव-कंप्यूटर संपर्क में प्रमुख स्थल पर प्रकाशित होती है: कंप्यूटिंग सिस्टम में मानव कारक (CHI 2018)। इस निर्देश का उद्देश्य अकादमिक समुदाय से परे हमारे शोध परिणामों को संप्रेषित करना है। पढ़ने के लिए और अधिक गहन जानकारी है, यदि आप चाहें: यहां सिलिकॉन डिवाइसेस का प्रोजेक्ट पेज है, पूर्ण शैक्षणिक प्रकाशन यहां पाया जा सकता है, और इंटरकनेक्ट आधारित स्ट्रेचेबल इलेक्ट्रॉनिक्स के निर्माण पर अधिक सामान्य पृष्ठभूमि यहां पाई जा सकती है।.

हालाँकि - यह सुनिश्चित करने के लिए कि आप TL; DR नहीं करते हैं - चलिए व्यवसाय में उतरते हैं!

तुम क्या आवश्यकता होगी:

• फैबलैब या मेकर्सस्पेस के CO2 लेजर कटर तक पहुंच (संदर्भ: एक 60W ट्रोटेक स्पीडी 100R)
• एयरब्रश (पसंदीदा) या स्प्रे बोतल (अधिक सुलभ विकल्प)
• ऐक्रेलिक/पीएमएमए/प्लेक्सीग्लस शीट (280x280 मिमी के 2 वर्गों को काटने के लिए पर्याप्त) हमने 3 मिमी मोटी का उपयोग किया है, 1.5 मिमी से कुछ भी काम करना चाहिए
• काले विनाइल स्टिकर (सीए 260x260 मिमी के 4 वर्गों को काटने के लिए पर्याप्त) (हमने मैकटैक 8900 प्रो मैट ब्लैक का इस्तेमाल किया)
• मोल्ड रिलीज स्प्रे (वॉस केमी ट्रेनस्प्रे, स्मूथ-ऑन ईज रिलीज)
• तरल धातु: गैलिंस्टन (सबसे अच्छा यह है कि 10 ग्राम हाथ में रखें, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप कितने बेकार हैं, आप 5 ग्राम से ऊपर की किसी भी राशि का उपयोग कर सकते हैं)
• 2 पीसी 3 मिलीलीटर डिस्पोजेबल पिपेट अपने कंटेनर से स्टैंसिल पर गैलिनस्तान लेने के लिए
• ठीक पेंट ब्रश, जैसे कि इस सेट से
• नरम गुम्मी रोलर (जिसे रबर ब्रेयर भी कहा जाता है, जैसे कि यह वाला)
• सिलिकॉन प्राइमर (बाइसन सिलिकॉन प्राइमर परीक्षण किया गया, 3M AP596 आसंजन प्रमोटर भी काम कर सकता है)
• सस्ते सिलिकॉन सीलेंट + डिस्पेंसर (कॉल्क गन) की एक ट्यूब
• प्लेटिनम आधारित 2 घटक तेजी से इलाज करने वाला सिलिकॉन (सिलिकॉन और अधिक परीक्षण, ड्रैगनस्किन 10 विकल्प) प्रदान की गई डिज़ाइन फ़ाइलों का उपयोग करके, आपको 150 ग्राम से अधिक नहीं होना चाहिए। हालांकि अधिकांश किट 1 किलो मात्रा में बेची जाती हैं।
• ३ मिक्सिंग कप (> १०० मिली) और सरगर्मी छड़ें (६ "सबसे सुविधाजनक है)
• ०.१ या ०.००१ ग्राम के लिए सटीक स्केल (ये पोर्टेबल वाले चाल करते हैं)
• ऊँचाई 1 मिमी, 1.5 मिमी और 2 मिमी (TODO, इस पर सुपर शॉर्ट अलग इंस्ट्रक्शनल) में ऊँचाई पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य ब्लेड कोटर या लेजर कट DIY संस्करण।
• 2 1206 आकार के लो-प्रोफाइल एलईडी (डिजिके, फार्नेल)
• 2 2010-आकार के 100 ओम रेसिस्टर्स (डिजिके, फ़ार्नेल)
• कॉपर या एल्यूमीनियम टेप। पन्नी और भी बेहतर है (यदि टेप गोंद को धोना है)
• ठीक चिमटी
• एक एक्स-एक्टो चाकू

• स्कॉच मैजिक टेप

यह ट्यूटोरियल काफी उच्च विवरण में जाता है! कृपया चरणों की संख्या या लंबे विवरणों से विचलित न हों। चूंकि हम अपने सिस्टम को सिलिकॉन से सील कर रहे हैं, इसलिए त्रुटियों को ठीक करना मुश्किल होगा जो परीक्षण चरण में स्पष्ट हो जाते हैं। इसलिए आपको प्रत्येक चरण को ध्यान से पढ़ना होगा और इसे शुरू से ही ठीक करना होगा। यदि आपके पास लगातार अपने निपटान में सभी उपकरण हैं और 15 मिनट के इलाज के समय के साथ कास्टिंग सिलिकॉन का उपयोग करते हैं, तो पूरी प्रक्रिया में 2 घंटे से अधिक समय नहीं लगना चाहिए।

यह ट्यूटोरियल एक सिलिकॉन डिवाइस के एक बहुत ही बुनियादी डिजाइन का उपयोग करता है, जिसमें एक चल रहे उदाहरण के रूप में 4 संपर्क पैड, 2 एलईडी और 2 वीआईए शामिल हैं। अंतिम परिणाम शीर्ष पर फोटो और वीडियो में दिखाया गया है। जबकि यह डिज़ाइन काफी बुनियादी है, हमारा DIY निर्माण दृष्टिकोण कई प्रकार के SMD घटकों और किसी भी संख्या में परतों का समर्थन करता है। इसलिए, यह किसी भी जटिलता के स्ट्रेचेबल सर्किट के लिए हमारा दृष्टिकोण है, जैसा कि इस निर्देश की शुरुआत में जुड़े यूट्यूब वीडियो में उदाहरण डिजाइन द्वारा प्रदर्शित किया गया है।

सभी डिज़ाइन फ़ाइलें (.zip के रूप में बंडल) यहाँ। आसान एकल पीडीएफ निर्देश यहाँ संकलन।

चरण 1: लेजरकट स्टार्टिंग + ट्रांसफर प्लेट्स

पहले चरण के रूप में, आपको काम करने के लिए कुछ कठोर वाहक प्लेटों को लेसरकट करना होगा।

आपको 2 प्लेटों की आवश्यकता क्यों है? ठीक है, चिकनी स्टार्टिंग प्लेट पर एक घटक परत बनाने के बाद, हम सिलिकॉन की शीट को ट्रांसफर प्लेट के अंदर घटकों के साथ पालन करेंगे, स्टैक को पलट देंगे, चिकनी स्टार्टिंग प्लेट को हटा देंगे और इस तरह घटकों को उनके पीछे से बाहर निकाल देंगे। ट्रांसफर प्लेट में छोटे छेद होते हैं जिससे चरण 7 में गीली सिलिकॉन परत से हवा निकल जाती है।

वाहक प्लेटों की मांग:

स्थानांतरण चरण में उचित संरेखण के लिए आकार में बराबर होने की आवश्यकता है

•आकार: 280x280mm

• सामग्री: स्पष्ट एक्रिलिक (पीएमएमए या प्लेक्सी ग्लास)

•ऊपरी बाएं कोने में स्टार्टिंग प्लेट को चिह्नित करें, ऊपर दाईं ओर ट्रांसफर प्लेट

चरण 2: घटकों के लिए प्रारंभिक प्लेट तैयार करें

हम इस चरण में चिकनी स्टार्टिंग प्लेट पर अपना सर्किट बनाना शुरू करेंगे। हालांकि बाद में हम इस प्लेट को फिर से हटाना चाहते हैं। इसलिए आपको पूरी प्लेट की सतह पर मोल्ड रिलीज स्प्रे की एक पतली फिल्म का छिड़काव करके शुरू करना चाहिए। बाद में, अपनी शुरुआती प्लेट के नीचे कुछ सेंटीमीटर आयामों वाला एक काला विनाइल स्टिकर लें। फिर स्टिकर पेपर को छील लें और स्टिकर को स्टार्टिंग प्लेट पर और बीच में रखें; चिपचिपा पक्ष ऊपर। स्कॉच टेप के साथ स्टिकर को सुरक्षित करें (सावधान रहें कि टेप पर जोर से न खींचे क्योंकि इससे आपके स्टिकर की सतह पर झुर्रियां पड़ सकती हैं)। चिपचिपा सतह के ऊपर मोल्ड रिलीज स्प्रे की एक और परत के साथ समाप्त करें। नोजल को सतह से लगभग 20 सेमी ऊपर रखना सुनिश्चित करें और एक चिकनी, निरंतर परत स्प्रे करें। युक्ति: दो बार स्प्रे करें और एक ओवरलैपिंग ग्रिड पैटर्न में!

प्रारंभिक प्लेट तैयार करना:

स्टिकर को आकार में काटें (प्लेट आयामों से लगभग 2 सेमी छोटा)

• स्टीकर और प्लेट पर सूती कपड़े या कागज़ के तौलिये से रगड़ कर स्टैटिक चार्ज लगाएं, इससे यह अधिक समान रूप से सपाट हो जाएगा

• रिलीज स्प्रे स्टार्टिंग प्लेट (दो बार और ग्रिड पैटर्न में)

स्कॉच टेप स्टिकर से स्टार्टिंग प्लेट, स्टिकी साइड अप

लेजर कटर से स्कोर कंपोनेंट प्लेसमेंट मार्किंग (पी = 6-7)

•रिलीज़ स्प्रे स्टिकी शीट (दो बार और ग्रिड पैटर्न में)

चरण 3: चयनात्मक आसंजन के लिए तैयारी स्थानांतरण प्लेट

चरण 7 के बाद के सभी चरणों के दौरान उचित संरेखण की गारंटी देने के लिए, हम अपने सिलिकॉन को हमारे सॉफ्ट सर्किट की रूपरेखा के बाहर के स्थानों पर स्थानांतरण प्लेट के साथ एक मजबूत बंधन बनाएंगे। यह मजबूत बंधन बाइसन सिलिकॉन प्राइमर के साथ ट्रांसफर प्लेट का पूर्व-उपचार करके प्राप्त किया जाता है। निर्माण प्रक्रिया के अंत में, आप अपने सॉफ्ट सर्किट को बिल्ड प्लेट से आसानी से अलग करना चाहेंगे और इस प्रकार इसके साथ बंधे नहीं होंगे। इसलिए हमें अपने सॉफ्ट सर्किट के कब्जे वाले क्षेत्र को प्राइमर सामग्री से मुक्त रखने की आवश्यकता है। हम प्राइमर के आकार में कटे हुए स्टिकर के साथ छिड़काव के दौरान इस क्षेत्र को कवर करके ऐसा करते हैं। यह मुखौटा संपूर्ण स्थानांतरण प्लेट की सतह पर एक स्टिकर (सामान्य तरीके से, चिपचिपा पक्ष नीचे) का पालन करके प्राप्त किया जाता है और बाद में स्टिकर से सर्किट की रूपरेखा + 5 मिमी मार्जिन आकार को लेजर काटकर प्राप्त किया जाता है। अतिरिक्त स्टिकर सामग्री हटा दी जाती है।

याद रखो:

स्टिकर को आकार में काटें (लगभग प्लेट आयाम)

•हवा के बुलबुले पेश किए बिना स्टिकर लगाएं

•डिजाइन को प्रतिबिंबित किया जाना चाहिए (प्लेट को नीचे की ओर रखा जाएगा)

लेजर कटर (8-9W) के साथ प्राइमर मास्क (बोर्ड आउटलाइन + 5 मिमी मार्जिन) काटें

• अंतर्निहित plexi को उजागर करने के लिए स्टिकर को चुनिंदा रूप से हटा दें। सर्किट बोर्ड क्षेत्र को कवर करने वाले स्टिकर भागों को छोड़ दें।

चरण 4: घटक प्लेसमेंट

कुछ हद तक प्रति-सहज सुविधा प्रवाहकीय निशान से पहले घटकों के साथ शुरू करना है। रेसिस्टर्स और एलईडी दोनों को रखें जैसा कि यहां दी गई इमेज में दिखाया गया है।

हम घटकों को पहले क्यों रखते हैं? हमें अपने घटकों को उनके चारों ओर सिलिकॉन सामग्री के साथ अच्छी तरह से क्रॉसलिंक करने की आवश्यकता है। शीर्ष और पक्षों पर इसे पूरा करना आसान है। नीचे की तरफ, हालांकि, हम अपने सिलिकॉन को हर जगह घटक से बांधना चाहते हैं, सिवाय उन धब्बों को छोड़कर जो प्रवाहकीय निशान से संपर्क करेंगे। इसे प्राप्त करने का एक तरीका है, क्रमिक रूप से, ए) एक सिलिकॉन शीट में घटकों के शीर्ष पक्ष को एम्बेड और बाध्य करना, बी) प्रत्येक घटकों के संपर्क पैड को उजागर करने के लिए स्टैक पर फ़्लिप करना, सी) प्रवाहकीय निशान लागू करना और उसके बाद ही डी) बांधना शेष खुला घटक नीचे सतह क्षेत्र सिलिकॉन कास्टिंग की एक दूसरी परत के लिए। इन चरणों a) b) c) और d) पर आगे I'ble में चर्चा की गई है।

इस चरण के लिए सामान्य दिशानिर्देश:

• स्टार्टिंग प्लेट पर सर्किट डिजाइन के अनुसार घटकों को रखें। स्टिकर की चिपकने वाली परत में स्प्रे की गई रिलीज परत के माध्यम से घटक को मजबूती से दबाएं। इस तरह यह यथावत रहता है।

•घटक एसएमडी होना चाहिए। अधिमानतः 2010 आकार या बड़ा। IC के पड़ोसी पिन पर स्पेसिंग 0.8mm से कम नहीं हो सकती है। TQFN पैकेज निचली सीमा है।

• प्रत्येक रखे गए घटक में स्टिकर की चिपकने वाली परत के साथ उसके संपर्क पैड समतल में होने चाहिए

चरण 5: प्राइमर एप्लीकेशन

प्राइमर लगाना एक महत्वपूर्ण कदम है जिसे छोड़ा नहीं जा सकता। घटक और आसपास के सिलिकॉन के बीच अच्छे पालन के बिना, तनाव प्रत्येक घटक के चारों ओर सिलिकॉन का एक ढीला फिट बना देगा। यह ढीला फिट तब तरल धातु को संपर्क पैड में बहने देगा और इस प्रकार शॉर्ट्स पेश करेगा। बाइसन सिलिकॉन प्राइमर की एक पतली, एकसमान परत को स्टिकर पर सपाट पड़े घटक के सभी खुले हिस्सों को पूरी तरह से कवर करना चाहिए।

आपके विचार के लिए:

• बाइसन सिलिकॉन प्राइमर और एयर ब्रश (Sealey Tools AB931) का उपयोग करें

प्रत्येक कोण से एक पतली परत के साथ प्लेट शुरू करने पर घटकों को स्प्रे करें

इष्टतम क्रॉस-लिंकिंग के लिए चरण 6 के साथ सूखने दें और तुरंत जारी रखें

चरण 6: कास्ट / ब्लेड कोट सिलिकॉन

अगला: हमारे घटकों के चारों ओर सिलिकॉन कास्टिंग! इस परत की मोटाई आपके सबसे मोटे घटक की मोटाई से लगभग 300 माइक्रोन अधिक होनी चाहिए। इस I'ble की शुरुआत में बताए गए घटकों के लिए, इसका मतलब 1mm है। इस आवश्यक मोटाई को प्राप्त करने के लिए, हम एक फ्लड बार का उपयोग करेंगे जिसे हम सतह पर बिल्कुल इतनी ऊंचाई पर घुमाते हैं। (जिज्ञासु दिमागों के लिए: इसके लिए शब्दजाल शब्द ब्लेड कोटिंग है)।

अपने आप सिलिकॉन कास्टिंग करना चिपचिपा नहीं है। मैं इसे एक निश्चित ऊंचाई देने के बाद आकार नहीं रखूंगा। इसलिए अधिक चिपचिपा ऐक्रेलिक मैस्टिक (सिलिकॉन सीलेंट) का एक प्रकार का 'स्विमिंग पूल' लगाया जाता है। हम इस सीलेंट को अपने नमूने में नहीं डालना चाहते हैं: इसलिए हम दो बार और बीच से बाहर की ओर लेप करेंगे।

गोली सूची:

• आवश्यक सिलिकॉन शीट परिधि के चारों ओर ऐक्रेलिक मैस्टिक किट लगाएं

•मिक्स 2 कंपोनेंट शोर 15 हार्डनेस प्लेटिनम पॉली-एडिशन सिलिकॉन

• बीच से और सभी घटकों से शुरू होकर मैस्टिक 'पूल' में डालें

•ब्लेड एक सिलिकॉन परत को 300um ऊंचाई> उच्चतम घटक के साथ कोट करता है

•सिलिकॉन के ठीक होने की प्रतीक्षा करें

चरण 7: स्थानांतरण प्लेट का पालन करें

अरे तुम अब तक बहुत अच्छा काम कर रहे हो! आम तौर पर इस बिंदु पर एक सिलिकॉन, घटक से भरी शीट होती है जो आपको देखकर मुस्कुराती है। घटकों को पूरी तरह से सिलिकॉन में कवर किया जाना चाहिए और उनके नीचे के संपर्क प्लेक्सी ग्लास कैरियर प्लेट पर एक विनाइल स्टिकर के साथ सपाट पड़े होने चाहिए। आइए अब इस स्टैक को पलटें और उन संपर्कों को उजागर करें!

*गलत संरेखण चेतावनी यहां डालें*

इस बिंदु पर हमारे पास घटकों की एक शीट है जो आपकी वाहक प्लेट के ऊपरी बाएं कोने से संरेखित एक डिजिटल डिज़ाइन के अनुसार बिल्कुल (आपने एक सटीक काम किया है, है ना?) अब हमें ऊपर एक दूसरी प्लेट रखने की जरूरत है, उस पर सिलिकॉन स्लैब का पालन करें, स्टैक को पलटें और पहली वाहक प्लेट को हटा दें - सभी इस कोने के संरेखण को खोए बिना! आप देखेंगे कि यह जितना लगता है उससे कहीं अधिक आसान है। सुनिश्चित करें कि आपके पास एक अच्छा वाइस या सीधा कोना है जिसके चारों ओर आप प्लेटों को संरेखण में धकेल सकते हैं।

सबसे पहले हमें अपनी दूसरी वाहक प्लेट (हवा छेद वाली एक) स्प्रे करने की आवश्यकता है, जिस पर आपने पहले से ही एक विनाइल स्टिकर रखा है और प्राइमर मास्क बनाने के लिए आकार में कटौती की है। एक समान, निरंतर पैटर्न में स्प्रे करें। बाद में, प्राइमर मास्क स्टिकर हटा दें।

अब अपनी प्लेट को कंपोनेंट से भरे स्लैब के साथ लें। इसके ऊपरी बाएँ कोने को अपने वाइस या स्ट्रेट कॉर्नर में संरेखित करें। इसके बाद, कुछ और सिलिकॉन मिलाएं (लगभग 50 मिलीलीटर ठीक रहेगा)। इसे सिलिकॉन स्लैब के ऊपर डालें और इसे कम या ज्यादा बराबर परत तक फैलाएं। इसके बाद, दूसरी वाहक प्लेट (हवा के छिद्रों के साथ) लें, जिसे हमने अभी-अभी प्राइम किया है। इसके रोप राइट कॉर्नर को कुछ कदम पीछे चिह्नित किया गया था। इसे पहली प्लेट के ऊपर नीचे की ओर छिड़का हुआ रखें और चिह्नित कोने के साथ भी नीचे की ओर प्रारंभिक प्लेट पर ऊपर बाईं ओर अंकन के साथ संरेखण में रखें। नीचे दबाएं, हवा के बुलबुले निचोड़ें और प्लेटों को बीच-बीच में संरेखित करते रहें। छिद्रों के माध्यम से अधिक सिलिकॉन को निचोड़ने से कम हवा के बुलबुले और एक बेहतर बंधन बनता है। संयोग से, हालांकि, इसका मतलब आपके लिए अधिक कठिनाइयाँ भी हैं जब प्लेटों को आगे संरेखण में स्थानांतरित किया जाता है। इसलिए पहले संरेखित करें, फिर हवा बाहर निकालना शुरू करें।

अंत में, सिलिकॉन के ठीक होने की प्रतीक्षा करें।

एक शॉर्टलिस्ट सिंहावलोकन:

• प्राइमर के साथ ट्रांसफर प्लेट स्प्रे करें। प्राइमर मास्क हटाएं

•मिक्स 2 कंपोनेंट शोर 15 हार्डनेस प्लेटिनम पॉली-एडिशन सिलिकॉन

• सिलिकॉन शीट वाले अब ठीक हो चुके घटक पर एक समान परत लगाएं, लगभग। 1 मिमी मोटी

•ट्रांसफर प्लेट, प्राइमेड साइड डाउन

•शुरुआती प्लेट के साथ संरेखित करें

•दबाव लागू करें, हवा निचोड़ें

•दोहरी जांच संरेखण

•सिलिकॉन के ठीक होने की प्रतीक्षा करें

चरण 8: प्रारंभिक प्लेट निकालें

महत्वपूर्ण हिस्सा खत्म हो गया है। आइए अब उस क्षण तक काम करें जब हम आपके संरेखण कौशल को सत्यापित कर सकें!

अपना प्लेक्सी-सिलिकॉन-स्टिकर-प्लेक्सी सैंडविच लें, अपने विनाइल स्टिकर के किनारों पर स्कॉच टेप को ढीला करने के लिए एक काटने वाले चाकू का उपयोग करें। प्लेक्सी ग्लास स्टार्टिंग प्लेट अब आसानी से उतर जानी चाहिए। यदि ऐसा नहीं है, तो स्टैक को ढीला करने के लिए स्टिकर और अपनी प्लेट के बीच या दोनों प्लेटों के बीच में एक सपाट वस्तु का उपयोग करें। दूसरी प्लेट (छिद्रों के साथ) से अपने सिलिकॉन स्टैक को न फाड़ने के लिए सावधान रहें क्योंकि यह मिसलिग्न्मेंट पेश करेगा।

यदि घटकों को सही ढंग से रखा गया था - स्टिकर के पालन में - और सिलिकॉन प्रक्रिया को काफी सावधानी से किया गया था ताकि घटकों को जगह से बाहर न किया जा सके; अब आपके पास अपने घटकों को उनके बैकसाइड के साथ अच्छी तरह से उजागर करना चाहिए!

प्रत्येक घटक के मान को मापने के लिए एक मल्टीमीटर का उपयोग करें। (प्रतिरोध ओम को मापते हैं, उन्हें प्रकाश में लाने के लिए डायोड सेटिंग का उपयोग करते हैं)। इस तरह आप विद्युत रूप से सत्यापित कर सकते हैं कि स्टिकर चिपकने वाली या कास्टिंग सिलिकॉन की कोई पतली फिल्म संपर्क पैड को कवर नहीं कर रही है - नग्न आंखों के लिए मुश्किल से दिखाई दे रही है।

संक्षेप में:

•प्लेक्सी-सिलिकॉन+स्टिकर-प्लेक्सी सैंडविच के एक तरफ स्टिकर को ढीला करें

•सिलिकॉन एम्बेडेड घटकों से स्टार्टिंग प्लेट और स्टिकर को छीलें

• प्रवाहकीय पैड के अबाधित जोखिम के लिए घटकों की जाँच करें

•चूंकि हमने स्टैक को फ़्लिप किया है, इसलिए आगे के सभी चरणों को प्रतिबिंबित डिज़ाइन परतों के साथ पूरा करने की आवश्यकता है (इस ट्यूटोरियल की सभी फ़ाइलें पहले से ही तदनुसार तैयार की गई थीं, कोई और अनुकूलन आवश्यक नहीं है)

चरण 9: शीर्ष प्रवाहकीय परत के लिए स्टैंसिल मास्क

सच्चाई का आपका क्षण! आइए देखें कि आपने पिछले चरणों में कितना अच्छा प्रदर्शन किया था।

अपने सिलिकॉन स्लैब को पूरी तरह से एक्सपोज़्ड कंपोनेंट कॉन्टैक्ट्स से ढकने के लिए एक नया स्टिकर लगाएं। प्लेट को अपने लेजर कटर में रखें, जबकि इसकी मार्किंग ऊपरी दाएं कोने पर दिखाई दे रही है और स्टिकर के माध्यम से पहली सर्किट परत काट लें।

यदि स्टैंसिल हम अगली अच्छी तरह से आपके घटकों के साथ संरेखित करते हैं तो आपने पिछले सभी चरणों में अच्छा किया है। अगर अन्यथा.. अच्छा लानत। समस्याएं संभवतः आपके स्टिकर से संबंधित हैं जो सिलिकॉन के आवेदन के दौरान सपाट नहीं हैं और/या पहली वाहक प्लेट के लिए दूसरी वाहक प्लेट के महत्वपूर्ण मिसलिग्न्मेंट 2 कदम पीछे हैं। मापें कि आप कितने मिमी बंद हैं और आप इसे लेजर कटर सॉफ़्टवेयर में डिज़ाइन प्लेसमेंट के माध्यम से ठीक कर सकते हैं।

आपकी सुविधा के लिए एक सारांश:

स्टिकर को आकार में काटें (लगभग प्लेट आयाम)

•हवा के बुलबुले पेश किए बिना स्टिकर लगाएं

स्टिकर के माध्यम से सटीक रूप से काटने के लिए लेजर को कैलिब्रेट करें (8-9W)

•लेजर कटर से कॉपर सर्किट के शीर्ष निशानों को काटें

• उन क्षेत्रों से स्टिकर हटा दें जिन्हें प्रवाहकीय बनाने की आवश्यकता है (सर्किट के निशान, पैड)

चरण 10: शीर्ष प्रवाहकीय परत

हम इस चरण में तरल धातु के साथ काम करेंगे। सुनिश्चित करें कि आपका कार्यस्थल पूरी तरह से ढका हुआ है (उदाहरण के लिए समाचार पत्र के साथ)। जब आप तरल धातु को फैलाते हैं, तो इसे वापस साफ करने में दर्द होता है। इसके लिए कोई वास्तविक विलायक नहीं है और न ही यह स्पंज या कागज़ के तौलिये में भिगोता है। सबसे अच्छा यह है कि वास्तव में वास्तव में साफ-सुथरा काम किया जाए और बाद में उन अखबारों को फेंक दिया जाए, जिन पर आपने छल किया होगा। सबसे अच्छा दस्ताने पहनें या बाद में अपने हाथ धो लें। स्मीयर होंगे।

इस बिंदु पर आपके पास ठीक से परिभाषित स्टैंसिल होना चाहिए। सुनिश्चित करें कि यह किनारों पर सिलिकॉन से अच्छी तरह चिपका हुआ है। हम नहीं चाहते कि कोई तरल धातु नीचे से बहे।

अब लिक्विड मेटल और एक महीन ब्रश लें। तरल धातु को छोटे स्मीयर (संदर्भ के लिए चित्र) में स्टैंसिल के उद्घाटन पर लागू करें। यह स्मियरिंग की तुलना में अधिक सूई की कार्रवाई होनी चाहिए। तरल धातु को निकट संपर्क में मजबूर होना पड़ता है ताकि यह अच्छी तरह से पालन कर सके। एक बार जब आप अपने स्टैंसिल के पैटर्न को कवर कर लें, तो रोलर लें और अतिरिक्त तरल धातु को किनारे पर रोल करें। इसे एक छोटे प्लास्टिक पिपेट के साथ पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।

संक्षेप में:

•सुनिश्चित करें कि आपका स्टिकर उजागर क्षेत्रों के किनारों के आसपास अच्छी तरह से पालन करता है

•आइसोप्रोपाइल अल्कोहल से खुले सिलिकॉन और कंपोनेंट पैड को साफ करें

•गैलिनस्तान के साथ सभी उजागर क्षेत्रों को मोटे तौर पर कवर करने के लिए पेंट ब्रश का उपयोग करें

• लागू गैलिनस्तान को एक समान लेप में बदलने के लिए रोलर का उपयोग करें

•अतिरिक्त galinstan वापस उसके कंटेनर में पुनर्प्राप्त करें

•स्टिकर स्टैंसिल को ध्यान से हटाएं

• यदि हटाने के दौरान गैलिनस्तान उन क्षेत्रों में प्रवाहित होता है जहां यह नहीं होना चाहिए, तो आपकी कोटिंग बहुत मोटी थी। सतह को साफ करें और चरण 9 पर पुनः आरंभ करें।

चरण 11: प्राइम कंपोनेंट बॉटम्स

यह कदम काफी आत्म-व्याख्यात्मक है। आप पहले भी दो बार प्राइमर लगा चुकी हैं। बस फिर से करो। फोकस सिलिकॉन शीट पर नहीं है, बल्कि नीचे के हिस्से और विशेष रूप से उन हिस्सों पर है जिन पर तरल धातु मुद्रित नहीं है। प्राइमर को सूखने दें और चरण १२ के साथ जारी रखने के तुरंत बाद।

बाइसन सिलिकॉन प्राइमर और एयर ब्रश का उपयोग करना (Sealey Tools AB931)

•प्राइमर की एक पतली परत के साथ एक्सपोज़्ड कंपोनेंट बॉटम्स स्प्रे करें

• सूखने दें और चरण १२ के साथ जारी रखने के तुरंत बाद

चरण 12: कास्ट / ब्लेड कोट सिलिकॉन

यह भी वैसा ही है जैसा आपने पहले किया था। यहां सबसे महत्वपूर्ण बात वह ऊंचाई है जिस पर आप कोट करते हैं। पिछली परत (घटक परत) 1 मिमी थी (अनुशंसित एलईडी 0.7 मिमी मोटी + 0.3 मिमी थी जैसा कि पहले सुझाव दिया गया था)। तरल धातु के साथ असमान कोटिंग्स के लिए पर्याप्त मार्जिन छोड़ने के लिए प्रत्येक सर्किट परत के लिए शीर्ष पर 0.5 मिमी सिलिकॉन जोड़ा जाता है। जिस ऊंचाई पर आप यहां कोट करते हैं, वह 1 मिमी + 0.5 मिमी = 1.5 मिमी हो जाता है।

संक्षेप में विस्तृत चरण:

• आवश्यक सिलिकॉन शीट परिधि के चारों ओर ऐक्रेलिक मैस्टिक किट लगाएं

•मिक्स 2 कंपोनेंट शोर 15 हार्डनेस प्लेटिनम पॉली-एडिशन सिलिकॉन

• बीच से और सभी घटकों से शुरू होकर मैस्टिक 'पूल' में डालें

•ब्लेड कोट एक सिलिकॉन परत 0.5mm ऊंचाई के साथ> वर्तमान स्टैक मोटाई

•सिलिकॉन के ठीक होने की प्रतीक्षा करें

चरण 13: नीचे प्रवाहकीय परत के लिए स्टैंसिल मास्क

और हम अब पूरी तरह से आसान भागों में प्रवेश कर चुके हैं! आप यहां जो पाते हैं वह सब दोहराव है। आपके द्वारा शीर्ष पर लागू की जाने वाली प्रत्येक सर्किट परत पिछली सर्किट परतों के लिए किए गए चरणों की पुनरावृत्ति है। यहां आपको सर्किट लेयर 2 के लिए स्टैंसिल मास्क बनाने की जरूरत है।

बहुत अधिक विस्तार के बिना:

स्टिकर को आकार में काटें (लगभग प्लेट आयाम)

•हवा के बुलबुले पेश किए बिना स्टिकर लगाएं

• लेज़र कटर (W अंशांकन) के साथ कॉपर सर्किट के निचले हिस्से को काटें

• उन क्षेत्रों से स्टिकर हटा दें जिन्हें प्रवाहकीय बनाने की आवश्यकता है (सर्किट के निशान, पैड)

•सुनिश्चित करें कि आपका स्टिकर खुले क्षेत्र के किनारों के आसपास अच्छी तरह से चिपक गया है

•इसोप्रोपाइलाकोहोल से खुले सिलिकॉन को साफ करें

चरण 14: ऊपर-नीचे VIA's

केवल नवीनता उन जगहों के साथ है जहां हमें 2 बाद की सर्किट परतों के बीच कनेक्शन की आवश्यकता होती है। शब्दजाल में इन्हें वर्टिकल इंटरकनेक्ट एक्सेस या संक्षेप में वीआईए कहा जाता है। एक थ्रू बनाने के लिए, आपको पिछली सर्किट परत को कवर करने वाले सिलिकॉन में एक उद्घाटन काटना होगा। जब आप अगली सर्किट परत के लिए शीर्ष पर नई तरल धातु प्रिंट करते हैं, तो यह इस उद्घाटन में प्रवाहित होगी और विद्युत रूप से कनेक्ट होगी।

पिछली सर्किट परत के शीर्ष पर सिलिकॉन कवरिंग परत के माध्यम से ठीक से काटने के लिए आपको पहले लेजर को कैलिब्रेट करना होगा (कैलिब्रेशन देखें)। फिर बस इसके साथ प्रदान की गई फ़ाइल के अनुसार VIA को काट दें। चिमटी के साथ प्रत्येक सिलिकॉन कवरिंग परत कटआउट निकालें और अगले चरण पर आगे बढ़ें: शीर्ष पर एक नई तरल धातु सर्किट परत प्रिंट करना!

वीआईए बनाना, एक छोटा संस्करण:

•निचली प्रवाहकीय परत स्टैंसिल मास्क तैयार होने के साथ

शीर्ष प्रवाहकीय परत (12-17W) को उजागर करने के लिए सिलिकॉन परत के माध्यम से ठीक से काटने के लिए लेजर को कैलिब्रेट करें

• VIA के पूरे सिलिकॉन को काटें जहां ऊपर और नीचे प्रवाहकीय परत को आपस में जोड़ने की आवश्यकता होती है

•शीर्ष प्रवाहकीय परत को बेनकाब करने के लिए कटे हुए सिलिकॉन को हटा दें

चरण 15: नीचे प्रवाहकीय परत

फिर से, सुनिश्चित करें कि तरल धातु के साथ काम करते समय आपका कार्य स्थान कवर किया गया हो। इससे रिसाव से निपटने में काफी आसानी होगी।

इस परत को छापना फिर से पिछले प्रयासों की पुनरावृत्ति है। सुनिश्चित करें कि स्टैंसिल किनारों पर सिलिकॉन से अच्छी तरह चिपकी हुई है। हम नहीं चाहते कि कोई तरल धातु नीचे से बहे। एक महीन ब्रश के साथ स्टैंसिल के उद्घाटन पर तरल धातु लगाने के लिए फिर से सूई की क्रिया का उपयोग करें। रोलर लें और अतिरिक्त तरल धातु को किनारे पर रोल करें। एक प्लास्टिक पिपेट के साथ तरल धातु के बड़े बूँदें पुनर्प्राप्त करें।

एक और टीएल; डीआर संस्करण:

•गैलिनस्तान के साथ सभी उजागर क्षेत्रों को मोटे तौर पर कवर करने के लिए पेंट ब्रश का उपयोग करें

• लागू गैलिनस्तान को एक समान लेप में बदलने के लिए रोलर का उपयोग करें

•स्टिकर स्टैंसिल को ध्यान से हटाएं

• यदि हटाने के दौरान गैलिनस्तान उन क्षेत्रों में प्रवाहित होता है जहां यह नहीं होना चाहिए, तो आपकी कोटिंग बहुत मोटी थी। सतह को साफ करें और चरण 13 पर पुनः आरंभ करें।

• प्रत्येक VIA को स्पर्श करने के लिए पेंट ब्रश का उपयोग करें और सुनिश्चित करें कि ऊपर और नीचे प्रवाहकीय परतें कनेक्ट हों

चरण 16: कास्ट / ब्लेड कोट सिलिकॉन

आप अब उत्साहित होना शुरू कर सकते हैं! यह सिलिकॉन कास्टिंग की हमारी अंतिम परत है, जिसका अर्थ है कि आपका सॉफ्ट सर्किट लगभग समाप्त हो गया है! यह आप पहले भी दो बार कर चुके हैं। तो मैं बस इसे छोटा रखूंगा और आपको बताऊंगा कि ब्लेड कोटिंग के लिए आपको किस ऊंचाई का लक्ष्य रखना चाहिए। हमारे पास पहले से ही 1 मिमी मोटी घटक परत और 0.5 मिमी मोटी पहली सर्किट परत है। यह सर्किट परत भी 0.5 मिमी मोटी होनी चाहिए। इसलिए इस चरण में 2 मिमी कुल मोटाई पर ब्लेड कोट!

फास्ट ट्रैक:

• आवश्यक सिलिकॉन शीट परिधि के चारों ओर ऐक्रेलिक मैस्टिक किट लगाएं

•मिक्स 2 कंपोनेंट शोर 15 हार्डनेस प्लेटिनम पॉली-एडिशन सिलिकॉन

• बीच से और सभी घटकों से शुरू होकर मैस्टिक 'पूल' में डालें

•ब्लेड एक सिलिकॉन परत को 500um ऊंचाई> वर्तमान स्टैक मोटाई के साथ कोट करता है

•सिलिकॉन के ठीक होने की प्रतीक्षा करें

चरण 17: संपर्क पैड

जबकि सिलिकॉन डिवाइस पावर (बैटरी) और प्रोसेसिंग (माइक्रोकंट्रोलर) को एम्बेड कर सकते हैं, इस उदाहरण की सादगी के लिए, हम एल ई डी को बिजली की आपूर्ति के लिए बाहरी कनेक्टर जोड़ते हैं। इस चरण में हम सिलिकॉन के माध्यम से उन संपर्कों तक काटेंगे जिन्हें हमने अंदर एम्बेड किया है। फिर से आपको लेजर को कैलिब्रेट करना होगा (देखें: कैलिब्रेशन) ताकि अंतर्निहित परतों को नुकसान न पहुंचे। जब आप कट कर लें, तो चिमटी से सिलिकॉन कटआउट को फाड़ दें। फिर अपने संपर्कों के अतिरिक्त सिलिकॉन अवशेषों को खुरचें और कपास के फाहे से साफ करें और अतिरिक्त विश्वसनीयता के लिए संपर्कों में मिलाप लागू करें।

संपर्क पैड, एक छोटी सी कहानी:

सिलिकॉन परत के माध्यम से काटने के लिए लेजर को कैलिब्रेट करें और तांबे के टेप संपर्कों को उजागर करें (20-30W)

•लेजर कटर से सर्किट संपर्कों को काटें

कटआउट क्षेत्रों में सिलिकॉन निकालें

•तेजी से सूखने वाले सॉल्वेंट से खुले तांबे के पैड को साफ करें

• जब तक संपर्क सिलिकॉन के स्तर पर न आ जाएं, तब तक उजागर पैड पर सोल्डर लगाएं। अपने संपर्कों के अतिरिक्त सिलिकॉन को स्क्रैप करते हुए और गंदगी को तब तक साफ करते रहें जब तक कि आपका सोल्डर पैड से चिपक न जाए।

चरण 18: नमूना कट मुक्त

अपने सॉफ्ट सर्किट को उसकी वाहक प्लेट से मुक्त करने का समय! चूंकि हमारी ट्रांसफर प्लेट हमारे सॉफ्ट सर्किट के नीचे प्राइमर के साथ लेपित नहीं थी, हमें बस इतना करना है कि पक्षों को ढीला कर दिया जाए और हम इसे उतार सकें। नमूना काटने के लिए एतद्द्वारा संलग्न कट फ़ाइल का उपयोग करें। नमूना मुक्त होने तक बढ़ती शक्ति के साथ कटौती दोहराते रहें। आपके लेज़र का Z-ऑफ़सेट -1 (स्टैक की ऊँचाई का आधा) होना चाहिए। जब नमूना कटआउट पूरी तरह से हो जाता है, तो एक तरफ से एक कोने को उठाएं और फिर अपने सॉफ्ट सर्किट को उन सभी अनुलग्नकों से मुक्त करें, जो वाहक प्लेट एयर होल में बने थे। इसे अच्छी तरह से देखें: आपका पहला सिलिकॉन डिवाइस! एक कंफर्टेबल, स्ट्रेचेबल और सॉफ्ट सर्किट!

बुलेटपॉइंट में नमूना मुक्त:

• पूर्ण सिलिकॉन स्टैक (40-60W) के माध्यम से काटने के लिए लेजर को कैलिब्रेट करें

लेजर कटर से नमूना रूपरेखा काटें

•हस्तांतरण प्लेट हवा के छेद में बने सिलिकॉन संलग्नक से मुक्त रूप से काटने के दौरान प्लेट से नमूना उठाएं

चरण 19: प्रशंसा करें

अब अपने सिलिकॉन डिवाइस को 5V बिजली की आपूर्ति से जोड़ दें। प्रत्येक कनेक्टर-रेसिस्टर-एलईडी-कनेक्टर पथ को बिजली की अलग आवश्यकता होती है। आप दोनों को समानांतर में जोड़ सकते हैं। बस अपने नेतृत्व की ध्रुवीयता पर नज़र रखें और उसके अनुसार अपने बिजली कनेक्शन का मिलान करें। एक बार जब आपका सॉफ्ट सर्किट संचालित हो जाता है, तो नीली एलईडी चालू होनी चाहिए।

अपने सर्किट को खिंचाव दें! यदि आपने इसे सही किया है, तो आपको सर्किट को बिना किसी नुकसान के आसानी से 50% तनाव तक पहुंचना चाहिए। विफलता का मुख्य बिंदु आपके संपर्क पैड होंगे क्योंकि ये कठोर फ़ॉइल से बने होते हैं जो उच्च उपभेदों के साथ अलग हो जाते हैं।

निम्नलिखित विशेषण आपके सिलिकॉन डिवाइस से मेल खाते हैं:

•लचीला

•नरम/खिंचाव योग्य

•स्व-उपचार

•पारदर्शी

•पूरी तरह से एनकैप्सुलेटेड

एप्लिकेशन डोमेन जो मैं देखता हूं: बायोमोनिटोरिंग पैच (ऑन-स्किन), वियरेबल्स, टेक्सटाइल में एम्बेडेड सिलिकॉन डिवाइस, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट जो मैकेनिकल जोड़ों को फैलाते हैं, सॉफ्ट रोबोट के लिए ड्राइविंग या सेंसिंग इलेक्ट्रॉनिक्स, …

इन अद्वितीय प्रकार के सॉफ्ट सर्किट के लिए आप कौन से अनुप्रयोग उपयुक्त लगते हैं? मुझे टिप्पणियों में बताएं!मैं यह देखने के लिए इंतजार नहीं कर सकता कि तुम लोग क्या लेकर आते हो। मुझे बताएं कि क्या आपका भवन कुछ अनोखा है। कौन जानता है कि मैं आपको कुछ सलाह दे सकूं!

सौभाग्य प्रयोग, चीयर्स, नोएगल्स