Dispositius de silicona: 19 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Els dispositius de silicona ofereixen els primers avantatges de l'electrònica suau i estirable mitjançant un enfocament favorable al fabricant. Seguint aquesta instrucció, aprendràs les habilitats bàsiques necessàries per crear els teus propis circuits electrònics suaus completament integrats. Penseu en Baymax! És una excel·lent visió de futur d’un robot tou que només es convertirà en realitat mitjançant el desenvolupament de circuits electrònics suaus.

"Aguanta Noagels … Què vols dir exactament amb aquest hocus-pocus de" circuits electrònics suaus "?"

Bé, en resum, l’electrònica extensible promet naturalitzar la forma en què estem envoltats i interactuar amb els nostres dispositius. Són literalment circuits electrònics suaus i “elàstics” que obren noves possibilitats en la interacció entre l’home i l’ordinador i són una tecnologia motriu clau darrere de Soft Robotics.

Els dispositius de silicona representen un enfocament de fabricació únic perquè aporta tecnologia a la comunitat Maker, que solia residir en grups de recerca científica. Per descomptat, el procés de fabricació demostrat per Silicone Devices no és l’única via cap a una electrònica suau i extensible ni tampoc és completament nova. La ciència funciona en passos incrementals. Un dels nostres passos realitzats és fer que la tecnologia sigui fàcil d’implementar i arribar als fabricants de tot el món. (Això us significa. Aquí mateix, ara mateix!) Mitjançant el nostre enfocament de fabricació, podeu crear els vostres propis circuits suaus. Silicone Devices admet la inclusió de microcontroladors, components d'E / S i una font d'alimentació combinats en un dispositiu independent.

Aquest treball es va unir gràcies a la col·laboració de Raf Ramakers, Kris Luyten, Wim Deferme i Steven Nagels (que sóc jo) a la Universitat de Hasselt, Bèlgica. La tècnica presentada en aquest instructiu es publica al lloc principal d’interacció home-ordinador: Factors humans en sistemes informàtics (CHI 2018). Aquest objectiu instructiu té com a objectiu comunicar els resultats de la nostra investigació més enllà de la comunitat acadèmica. Hi ha més informació detallada per llegir, si voleu: aquí teniu la pàgina del projecte de Dispositius de silicona, aquí es pot trobar la publicació acadèmica completa i aquí es pot trobar una informació més general sobre la fabricació d’electrònica extensible basada en interconnexió..

Tot i això, per assegurar-vos que no feu TL; DR, anem a treballar.

Què necessiteu:

• Accés al tallador làser de CO2 de Fablab o Makerspace (referència: un Trotec Speedy 100R de 60 W)
• Aerògraf (preferit) o ampolla de polvorització (alternativa més accessible)
• fulls d’acrílic / PMMA / plexiglàs (suficient per tallar 2 quadrats de 280x280mm) hem utilitzat 3mm de gruix, qualsevol cosa a partir d’1,5mm hauria de funcionar
• Adhesiu de vinil negre (suficient per tallar 4 quadrats de 260x260mm) (hem utilitzat el MacTac 8900 Pro negre mat)
• Polvorització de floridura (Voss Chemie Trennspray, alliberament suau)
• Metall líquid: Galinstan (el millor és tenir 10 g a la mà, en funció del malbaratament que pugueu fer, aprofiteu qualsevol quantitat superior a 5 g)
• 2 peces de pipeta d’un sol ús de 3 ml per portar Galinstan del contenidor a la plantilla
• Pinzell fi, com aquest conjunt
• Rodet suau de gummi (també anomenat brayer de goma ", com aquest)
• Imprimació de silicona (Bison Silicon Primer provat, el promotor d'adhesió 3M AP596 també podria funcionar)
• Un tub de segellador de silicona + dispensador barat (pistola de calafat)
• Silicona de curat ràpid basada en platí de 2 components (provada de Siliconesandmore, alternativa de DragonSkin 10). Amb els fitxers de disseny proporcionats, no heu de superar els 150 g. No obstant això, la majoria dels kits es venen en quantitats d'1 kg.
• 3 tasses de barreja (> 100 ml) i varetes de remenar (6 "és el més convenient)
• Escala precisa a 0,1 o 0,001 grams (aquests portàtils fan el truc)
• Revestiment de fulles reconfigurables en alçada o versió de bricolatge tallat per làser en alçades d'1 mm, 1,5 mm i 2 mm (TODO, super curt per separat i instructiu sobre això)
• 2 LED de perfil baix de 1206 (Digikey, Farnell)
• 2 resistències de 100 ohm de mida 2010 (Digikey, Farnell)
• Cinta de coure o alumini. El paper d'alumini és encara millor (si cal rentar la cola de cinta)
• Pinces fines
• un ganivet X-acto

• Cinta Scotch Magic

Aquest tutorial és molt detallat. No us deixeu repel·lir pel nombre de passos o les descripcions llargues. Com que segellem el nostre sistema amb silicona, serà difícil corregir els errors que es manifestin en la fase de prova. Per tant, haureu de llegir cada pas amb atenció i fer-ho bé des del principi. Tot el procés no hauria de trigar més de 2 hores si teniu totes les eines a la vostra disposició contínues i utilitzeu silicona de fosa amb un temps de curat de 15 minuts.

Aquest tutorial utilitza un disseny molt bàsic d'un dispositiu de silicona, que consta de 4 coixinets de contacte, 2 LED i 2 VIA com a exemple en funcionament. El resultat final es mostra a la foto i al vídeo de la part superior. Tot i que aquest disseny és bastant bàsic, el nostre enfocament de fabricació de bricolatge admet molts tipus de components SMD i qualsevol nombre de capes. Per tant, el nostre enfocament s’adapta a circuits estenibles de qualsevol complexitat, tal com demostren els dissenys d’exemple del vídeo de youtube enllaçats al començament d’aquest instructiu.

Tots els fitxers de disseny (inclosos en.zip) aquí. Útil recopilació d'instruccions en format pdf aquí.

Pas 1: arrencada de Lasercut + transferència de plaques

Com a primer pas, haureu de tallar amb laser algunes plaques de suport rígides per treballar-hi.

Per què necessites 2 plats? Bé, després de crear una capa de components a la placa d’arrencada llisa, adherirem la làmina de silicona amb components a la placa de transferència, donarem la volta a la pila, traurem la placa d’arrencada llisa i exposarem els components de la seva part posterior. La placa de transferència té petits orificis per permetre l’escapament de l’aire quan es troba a una capa de silicona humida al pas 7.

Demandes a les plaques portadores:

• Cal tenir una mida igual per a l'alineació adequada en el pas de transferència

• Mides: 280x280mm

• Material: acrílic transparent (vidre PMMA o Plexi)

• Marqueu la placa inicial a la cantonada superior esquerra i la placa de transferència a la part superior dreta

Pas 2: prepara la placa inicial per als components

Començarem a construir el nostre circuit sobre la placa d’arrencada suau en aquest pas. No obstant això, més endavant volem eliminar aquesta placa de nou. Per tant, haureu de començar polvoritzant una fina pel·lícula d’esprai d’alliberament de motlle sobre tota la superfície de la placa inicial. Després, agafeu un adhesiu de vinil negre amb unes dimensions uns centímetres per sota de les de la placa de partida. A continuació, retireu el paper adhesiu i col·loqueu l'adhesiu pla al centre de la placa inicial; costat enganxós cap amunt. Assegureu l'adhesiu al seu lloc amb cinta adhesiva (tingueu cura de no estirar-lo amb força perquè això provocarà arrugues a la superfície de l'adhesiu). Acabeu amb una altra capa d’esprai d’alliberament de motlle a la part superior de la superfície enganxosa. Assegureu-vos de mantenir el broquet uns 20 cm sobre la superfície i ruixeu una capa llisa i contínua. Consell: ruixeu dues vegades i amb un patró de quadrícula superposat.

Prepara la placa inicial:

• Tallar l'adhesiu a la mida (aproximadament 2 cm més petit que les dimensions de la placa)

• Col·loqueu la càrrega estàtica a l’adhesiu i al plat fregant-la amb un drap de cotó o un paper absorbent, cosa que farà que quedi pla de manera més uniforme

• Allibereu la placa d’inici de l’esprai (dues vegades i en forma de quadrícula)

• Adhesiu de cinta adhesiva a la placa inicial, amb un costat enganxós cap amunt

• Puntueu les marques de col·locació dels components amb un tallador làser (P = 6-7) NO TALLEU

• Allibereu el full adhesiu per esprai (dues vegades i en forma de quadrícula)

Pas 3: prepara la placa de transferència per a l’adhesió selectiva

Per garantir un alineament adequat durant tots els passos posteriors al pas 7, farem que la nostra silicona creï un fort enllaç amb la placa de transferència en llocs fora del contorn del nostre circuit tou. Aquest fort enllaç s’obté prèviament al tractament de la placa de transferència amb imprimació de silicona Bison. Al final del procés de construcció, voldreu separar fàcilment el vostre circuit suau de la placa de construcció i, per tant, no haver-hi enllaçat. Per tant, hem de mantenir l’àrea ocupada pel nostre circuit tou lliure de material d’imprimació. Ho fem cobrint aquesta zona durant la polvorització de la imprimació amb un adhesiu tallat a mida. Aquesta màscara s’obté adherint un adhesiu (de forma normal, costat enganxós cap avall) a tota la superfície de la placa de transferència i, posteriorment, tallant amb làser el contorn del circuit + forma de marge de 5 mm fora de l’adhesiu. S'elimina l'excés de material adhesiu.

Tenir en ment:

• Tallar l'adhesiu a la mida (dimensions aproximades de la placa)

• Apliqueu l'adhesiu sense introduir bombolles d'aire

• El disseny s’ha de reflectir (la placa es col·locarà cara avall)

• Màscara d’imprimació tallada (contorns del tauler + marge de 5 mm) amb tallador làser (8-9W)

• Traieu selectivament l'adhesiu per exposar el plexe subjacent. Deixeu les parts de l’adhesiu que cobreixen l’àrea de la placa de circuits.

Pas 4: col·locació de components

Una característica una mica contraintuïtiva és començar amb els components abans de fer traces conductores. Col·loqueu les resistències i els leds tal com s’indica a la imatge que es proporciona aquí.

Per què situem primer els components? Necessitem que els nostres components estiguin ben entrellaçats amb el material de silicona que els envolta. A la part superior i als laterals, això és fàcil d’aconseguir. A la part inferior, però, volem unir la nostra silicona al component a tot arreu, excepte en els punts amb els quals es posarà en contacte amb traces conductores. Una manera d’aconseguir-ho és, conseqüentment, a) incrustar i enquadernar la part superior dels components en una làmina de silicona, b) capgirar la pila per exposar les coixinetes de contacte de cada component, c) aplicar traços conductors i només després d) lligar la superfície inferior del component exposat restant a una segona capa de silicona de fosa. Aquests passos a) b) c) i d) es discuteixen més endavant a I'ble.

Directrius generals per a aquest pas:

• Col·loqueu els components segons el disseny del circuit a la placa d’arrencada. Introduïu el component fermament a través de la capa d’alliberament ruixat a la capa adhesiva de l’adhesiu. D’aquesta manera es manté al seu lloc.

• Els components han de ser SMD. Preferiblement, mida 2010 o superior. L’espai entre els passadors veïns d’un IC no pot ser inferior a 0,8 mm. Els paquets TQFN són el límit inferior.

• Tots els components col·locats han de tenir les seves coixinetes de contacte en pla amb la capa adhesiva de l’adhesiu

Pas 5: aplicació inicial

L’aplicació de la cartilla és un pas crucial que no es pot ometre. Sense una bona adherència entre el component i la silicona circumdant, la tensió crearia un ajust fluix de la silicona al voltant de cada component. Aquest ajust solt permetria que el metall líquid circulés a través de les coixinetes de contacte i, per tant, introduiria pantalons curts. Una capa uniforme i fina de Silicon Primer Bison hauria de cobrir completament totes les parts exposades del component estirades a l’adhesiu.

Per la seva consideració:

• Utilitzeu imprimació de silicona Bison i raspall d’aire (Sealey Tools AB931)

• Polvoritzeu els components a la placa inicial amb una capa fina des de tots els angles

• Deixeu assecar i continueu immediatament amb el pas 6 per obtenir una reticulació òptima

Pas 6: Fosa / fulla capa de silicona

El següent: fosa de silicona al voltant i per sobre dels nostres components. El gruix d'aquesta capa ha de ser al voltant de 300 micres més que el gruix del component més gruixut. Per als components indicats al començament d'aquest I'ble, això significa 1 mm. Per aconseguir aquest gruix requerit, utilitzarem una barra inundable que escombrem per la superfície exactament a aquesta alçada. (Per a les ments curioses: el terme d'argot per a això és recobriment de fulles).

Emetre silicona per si sol no és viscós. No mantindria la forma després de donar-li una certa alçada. Per tant, s'aplica una mena de "piscina" de llentiscle acrílic més viscós (segellador de silicona). No volem embrutar aquest segellant a la nostra mostra: és per això que recobrirem dues vegades i des del mig cap a fora.

Llista de vinyetes:

• Col·loqueu el kit de mastic acrílic al voltant del perímetre necessari de la làmina de silicona

• Barregeu silicona poli-addicional de platina de duresa shore 15 amb duresa 15

• Aboqueu-la a la ‘piscina’ de llentiscle, començant pel centre i sobre tots els components

• revestiment de la fulla una capa de silicona amb una alçada de 300um> component més alt

• Espereu que la silicona es cure

Pas 7: adherir la placa de transferència

Hola, esteu fent una gran feina fins ara! Normalment, en aquest punt hi ha un full de silicona ple de components que us somriu. Els components s’han de cobrir completament de silicona i han de tenir els contactes inferiors plans sobre la placa portadora de vidre plexi amb un adhesiu de vinil entre ells. Ara donem la volta a aquesta pila i exposem aquests contactes.

* inseriu un advertiment de desalineació aquí *

El que tenim en aquest moment és un full de components que es col·loquen exactament (heu fet un treball precís, oi?) Segons un disseny digital alineat a l'extrem superior esquerre de la placa portadora. Ara hem de col·locar una segona placa a la part superior, adherir-hi la llosa de silicona, capgirar la pila i treure la primera placa portadora, tot sense perdre aquesta alineació de cantonada. Veureu que això és més fàcil del que sembla. Assegureu-vos que teniu un bon vici o cantonada recta al voltant del qual podeu empènyer les plaques.

Primer hem de ruixar la nostra segona placa portadora (la que presenta els forats d’aire) sobre la qual ja heu col·locat un adhesiu de vinil i heu tallat la forma per formar una màscara d’imprimació. Polvoritzeu de forma uniforme i contínua. Després, traieu l'adhesiu de la màscara d'imprimació.

Ara agafeu el plat amb la llosa plena de components. Alineeu la seva cantonada superior esquerra al vici o a la cantonada recta. A continuació, barregeu una mica més de silicona (uns 50 ml funcionaran bé). Aboqueu-lo a sobre de la llosa de silicona i esteneu-lo a una capa més o menys igual. A continuació, agafeu la segona placa portadora (amb forats d’aire) que acabem d’imprimar. La seva cantonada dreta de corda es va marcar uns passos enrere. Col·loqueu-lo a la part superior del primer plat ruixat cap avall i amb la cantonada marcada també cap avall alineada amb el marcatge superior esquerre de la placa inicial. Premeu cap avall, extreu les bombolles d'aire i continueu alineant les plaques pel mig. Extreure més silicona pels forats fa que es produeixin menys bombolles d’aire i un millor enllaç. Casualment, però, això també suposa més dificultats per a l'alineació de les plaques. Alineeu-vos primer i, a continuació, comenceu a extreure aire.

Finalment, espereu que la silicona es cure.

Una visió general de la llista curta:

• Placa de transferència de polvorització amb imprimació. Traieu la màscara d’imprimació

• Barreja silicona poli-addicional de platina de duresa shore 15 de duresa de 15 components

• Apliqueu una capa uniforme sobre el component ara curat que conté làmina de silicona, aprox. 1 mm de gruix

• Placa de transferència, imprimada cap avall

• Alineeu-lo amb la placa de partida

• Aplicar pressió i extreure aire

• Comprova l'alineació

• Espereu que la silicona es cure

Pas 8: traieu la placa inicial

La part crucial ha acabat. Anem ara a treballar fins al moment en què puguem verificar les vostres habilitats d’alineació.

Agafeu el vostre sandvitx de plexi-silicona-adhesiu-plexi, utilitzeu un ganivet de tall per afluixar la cinta adhesiva a les vores de l'adhesiu de vinil. La placa d’arrencada de vidre plexi s’hauria de desprendre fàcilment ara. Si no és el cas, utilitzeu un objecte pla entre l'adhesiu i la placa o entre ambdues plaques per afluixar la pila. Aneu amb compte de no arrencar la pila de silicona de la segona placa (amb forats), ja que introduirà desalineacions.

Si els components es van col·locar correctament (seguint l'adhesiu) i es va realitzar el procés de silicona amb la suficient precaució per no arrencar els components fora de lloc; ara hauríeu de tenir els vostres components amb els seus darrers ben exposats.

Utilitzeu un multímetre per mesurar el valor de cada component. (Les resistències mesuren els ohms, l'ús del LED és el diode per il·luminar-les). D'aquesta manera, podeu comprovar elèctricament si cap capa fina d'adhesiu adhesiu o de silicona de fosa no cobreix les coixinetes de contacte, amb prou feines visibles a simple vista.

En resum:

• Afluixeu l'adhesiu d'un costat de l'entrepà de plexi-silicona + adhesiu-plexi

• Peleu la placa de partida i l'adhesiu dels components incrustats en silicona

• Comproveu els components per si hi ha exposició lliure de coixinets conductors

• Com que hem invertit la pila, cal complir tots els passos següents amb les capes de disseny reflectides (tots els fitxers d’aquest tutorial ja estaven preparats en conseqüència, no calen més adaptacions)

Pas 9: màscara de plantilla per a la capa conductora superior

El vostre moment de veritat! Comprovem el rendiment que heu fet en els passos anteriors.

Apliqueu un adhesiu nou per cobrir completament la llosa de silicona amb contactes de components exposats. Col·loqueu la placa al tallador làser mentre es veu el seu marcatge a l'extrem superior dret i talleu la primera capa de circuit a través de l'adhesiu.

Si la plantilla que tallem a continuació s’alinea molt bé amb els components, ho heu fet bé en tots els passos anteriors. Si és el contrari.. Ben maleït. És probable que els problemes es refereixin al fet que l’adhesiu no estigui pla durant l’aplicació de silicona i / o una desalineació significativa de la segona placa portadora a la primera placa portadora a dos passos enrere. Mesureu quants mm heu de baixar i podeu corregir-ho mitjançant la col·locació del disseny al programari de tall làser.

Un resum, per a la vostra comoditat:

• Tallar l'adhesiu a la mida (dimensions aproximades de la placa)

• Apliqueu l'adhesiu sense introduir bombolles d'aire

• Calibre el làser per tallar amb precisió l’adhesiu (8-9W)

• Tallar rastres de circuits de coure superiors amb un tallador làser

• Traieu l’adhesiu de les zones que hagin de ser conductores (traços de circuits, coixinets)

Pas 10: capa conductora superior

Treballarem amb el metall líquid en aquest pas. Assegureu-vos que el vostre espai de treball estigui completament cobert (per exemple, amb el diari). Quan vesseu metall líquid, es converteix en un dolor a l’a per netejar-lo de nou. No hi ha un dissolvent real ni s’enfonsa amb esponges o tovalloles de paper. El millor és treballar molt net i, després, llençar els diaris que potser hauríeu vessat. Utilitzeu millor guants o renteu-vos les mans després. Hi haurà frotis.

En aquest moment hauríeu de tenir una plantilla ben definida. Assegureu-vos que s’adhereix bé a la silicona de les vores. No volem que hi passi cap metall líquid per sota.

Ara agafeu el metall líquid i un pinzell fi. Apliqueu el metall líquid a les obertures de la plantilla amb frotis curts (imatges de referència). Això hauria de ser més una acció d’immersió que untar. El metall líquid ha de ser forçat a entrar en contacte estret perquè pugui adherir-se bé. Quan hàgiu cobert el patró de la plantilla, agafeu el corró i feu rodar l'excedent de metall líquid cap al lateral. Es pot recuperar amb una petita pipeta de plàstic.

En resum:

• Assegureu-vos que l'adhesiu s'adhereixi bé a les vores de les zones exposades

• Netejar les pastilles de silicona i components exposats amb alcohol isopropilic

• Utilitzeu un pinzell per cobrir aproximadament totes les zones exposades amb Galinstan

• Utilitzeu el corró per convertir el galinstan aplicat en un revestiment uniforme

• Recuperar l'excés de galinstan al contenidor

• Traieu la plantilla adhesiva amb cura

• Si durant l’eliminació, Galinstan flueix cap a zones on no hauria d’estar, el revestiment era massa espès. Netejar la superfície i reiniciar al pas 9.

Pas 11: Fons de components primaris

Aquest pas s’explica per si mateix. Ja heu aplicat la imprimació dues vegades abans. Feu-ho de nou. El focus no consisteix en la làmina de silicona, sinó en els laterals inferiors dels components i, sobretot, les parts que no tenen metall líquid imprès. Deixeu assecar la imprimació i immediatament després continueu amb el pas 12.

• Ús de imprimació de silicona Bison i raspall d’aire (Sealey Tools AB931)

• Rocieu els fons de components exposats amb una fina capa d’imprimació

• Deixeu assecar i immediatament després continueu amb el pas 12

Pas 12: Fosa / fulla capa de silicona

Aquest també és més del mateix que abans. El més important aquí és l’alçada sobre la qual es revesteix la fulla. La capa anterior (capa component) tenia 1 mm (el LED recomanat tenia 0,7 mm de gruix + 0,3 mm com es va suggerir abans). Per a cada capa de circuit s’afegeix una alçada de silicona de 0,5 mm per deixar suficient marge per a revestiments desiguals amb metall líquid. L'altura sobre la qual es revesteix la fulla aquí es converteix en 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm.

Passos detallats en resum:

• Col·loqueu el kit de mastic acrílic al voltant del perímetre necessari de la làmina de silicona

• Barreja silicona poli-addicional de platina de duresa shore 15 de duresa de 15 components

• Aboqueu-la a la ‘piscina’ de llentiscle, començant pel centre i sobre tots els components

• recobrir una capa de silicona amb una alçada de 0,5 mm> gruix actual de la pila

• Espereu que la silicona es cure

Pas 13: màscara de plantilla per a la capa conductora inferior

I ara hem entrat completament a les parts fàcils! El que trobareu aquí és tota repetició. Cada capa de circuit que apliqueu a la part superior és una repetició de passos realitzats per a capes de circuits anteriors. Aquí heu de crear una màscara de plantilla per a la capa 2 del circuit.

Sense massa elaboració:

• Tallar l'adhesiu a la mida (dimensions aproximades de la placa)

• Apliqueu l'adhesiu sense introduir bombolles d'aire

• Tallar rastres del circuit de coure inferior amb tallador làser (calibració W à)

• Traieu l’adhesiu de les zones que hagin de ser conductores (traços de circuits, coixinets)

• Assegureu-vos que l'adhesiu s'adhereixi bé a les vores de la zona exposada

• Netejar la silicona exposada amb isopropilacohol

Pas 14: VIA de dalt a baix

L’única novetat rau en els llocs on necessitem una connexió entre dues capes de circuits posteriors. En l'argot, s'anomenen Accés d'interconnexió vertical o VIA en resum. Per crear una via, heu de tallar una obertura a la silicona que cobreixi una capa de circuit anterior. Quan imprimiu un nou metall líquid a la part superior per a la següent capa de circuit, fluirà cap a aquesta obertura i es connectarà elèctricament.

Primer haureu de calibrar (consulteu: calibració) el làser per tallar amb precisió la capa de recobriment de silicona a la part superior de la capa del circuit anterior. A continuació, només heu de tallar els VIA segons el fitxer que es proporciona a continuació. Traieu cada retall de capa de silicona amb pinces i continueu amb el següent pas: imprimiu una nova capa de circuit de metall líquid a la part superior.

Creant VIA's, una versió curta:

• Amb la màscara de plantilla de capa conductora inferior a punt

• Calibre el làser per tallar amb precisió la capa de silicona per exposar la capa conductora superior (12-17W)

• Tallar VIA’s en tota la silicona on cal interconnectar la capa conductora superior i inferior

• Traieu la silicona retallada per deixar al descobert la capa conductora superior

Pas 15: capa conductora inferior

Una vegada més, assegureu-vos que el vostre espai de treball estigui cobert quan treballeu amb metall líquid. Això farà que sigui molt més fàcil tractar els vessaments.

Imprimir aquesta capa torna a ser una repetició dels esforços anteriors. Assegureu-vos que la plantilla s’adhereix bé a la silicona de les vores. No volem que hi passi cap metall líquid per sota. Torneu a utilitzar l'acció d'immersió per aplicar metall líquid a les obertures de la plantilla amb un pinzell fi. Agafeu el corró i feu rodar l'excedent de metall líquid cap al costat. Recupereu grans taques de metall líquid amb una pipeta de plàstic.

Una altra versió TL; DR:

• Utilitzeu un pinzell per cobrir aproximadament totes les zones exposades amb Galinstan

• Utilitzeu el corró per convertir el galinstan aplicat en un revestiment uniforme

• Traieu la plantilla adhesiva amb cura

• Si durant l’eliminació, Galinstan flueix cap a zones on no hauria d’estar, el revestiment era massa espès. Netejar la superfície i reiniciar al pas 13.

• Utilitzeu el pinzell per retocar cada VIA i assegureu-vos que les capes conductores superiors i inferiors es connectin

Pas 16: Fosa / fulla capa de silicona

Ja podeu començar a emocionar-vos! Aquesta és la nostra capa final de silicona de fosa, cosa que significa que el vostre circuit suau està gairebé acabat. Això ja ho heu fet dues vegades abans. Així doncs, el deixaré curt i us diré a quina alçada heu d’orientar el recobriment de la fulla. Ja tenim una capa component de 1 mm de gruix i una primera capa de circuit de 0,5 mm de gruix. Aquesta capa de circuit també hauria de tenir 0,5 mm de gruix. Per tant, revesteixi la fulla amb un gruix total de 2 mm en aquest pas.

Via ràpida:

• Col·loqueu el kit de mastic acrílic al voltant del perímetre necessari de la làmina de silicona

• Barreja silicona poli-addicional de platina de duresa shore 15 de duresa de 15 components

• Aboqueu-la a la ‘piscina’ de llentiscle, començant pel centre i sobre tots els components

• recobrir la fulla una capa de silicona amb una alçada de 500um> gruix actual de la pila

• Espereu que la silicona es cure

Pas 17: Coixinets de contacte

Tot i que els dispositius de silicona poden incrustar energia (bateria) i processament (microcontrolador), per simplificar aquest exemple, afegim connectors externs per subministrar energia als LED. En aquest pas, tallarem la silicona fins als contactes que hem incrustat a l'interior. Una vegada més, haureu de calibrar el làser (consulteu: calibració) per no danyar les capes subjacents. Quan hàgiu fet els talls, traieu els retalls de silicona amb unes pinces. A continuació, rasqueu l'excés de residu de silicona dels vostres contactes i netegeu-los amb hisops de cotó i apliqueu-los soldadura als contactes per obtenir més fiabilitat.

Contact pads, una història breu:

• Calibre el làser per tallar la capa de silicona i exposar els contactes de cinta de coure (20-30W)

• Tallar contactes de circuit amb tallador làser

• Traieu la silicona de les zones de tall

• Netejar els coixinets de coure exposats amb un dissolvent d’assecat ràpid

• Apliqueu soldadura als coixinets exposats fins que els contactes queden al mateix nivell amb la silicona. Seguiu soldant mentre raspeu l'excés de silicona dels vostres contactes i netegeu la brutícia fins que la soldadura s'enganxi al coixinet.

Pas 18: tall de mostra lliure

És hora d’alliberar el circuit suau de la placa portadora. Com que la nostra placa de transferència no estava recoberta d’imprimació per sota del nostre circuit tou, tot el que hem de fer és tallar els laterals i ens el podem treure. Utilitzeu el fitxer de tall adjunt per tallar la mostra. Seguiu repetint talls amb una potència creixent fins que la mostra quedi lliure. La compensació en Z del làser ha de ser -1 (la meitat de l'alçada de la pila). Quan el tall de la mostra estigui completament obert, aixequeu una cantonada per un costat i, a continuació, talleu el circuit suau de tots els accessoris que hi hagi sota els forats d’aire de la placa portadora. Mireu-ho bé: el vostre primer dispositiu de silicona. Un circuit ajustable, estirable i suau.

Mostra de tall lliure en punts de pics:

• Calibre el làser per tallar la pila de silicona completa (40-60W)

• Tallar el contorn de la mostra amb un tallador làser

• Aixequeu la mostra de la placa tot tallant-la manualment sense accessoris de silicona que es van formar als forats d’aire de la placa de transferència

Pas 19: admireu

Ara connecteu el dispositiu de silicona a una font d'alimentació de 5V. Cada ruta del connector que porta la resistència del connector té una necessitat d’energia separada. Podeu connectar tots dos en paral·lel. Només cal que vigileu la polaritat del vostre led i que coincideixi amb les connexions d’alimentació en conseqüència. Un cop el circuit suau estigui encès, el led blau s'hauria d'encendre.

Dona un tram al teu circuit! Si ho heu fet bé, hauríeu d’arribar fàcilment al 50% de la tensió sense danyar el circuit. El punt principal d’error seran els vostres coixinets de contacte, ja que estan fets de làmines rígides que es trenquen amb ceps elevats.

Els adjectius següents coincideixen amb el vostre dispositiu de silicona:

• Flexible

• Suau / estirable

• Autocuració

• Translúcid

• Totalment encapsulat

Àmbits d’aplicació que prevei: pegats de biomonitoratge (sobre la pell), equips portables, dispositius de silicona incrustats en teixits, circuits electrònics que abasten juntes mecàniques, electrònica de conducció o de detecció per a robots tous, …

Quines aplicacions sembla adequades per a aquest tipus únic de circuits suaus? Feu-m'ho saber als comentaris. No puc esperar a veure amb què veniu. Aviseu-me si el vostre edifici és quelcom únic. Qui sap que és possible que us pugui donar alguns consells!

Bona sort experimentant, Salut, Noagels