Силикон төхөөрөмж: 19 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Силикон төхөөрөмжүүд нь зөөлөн, уян хатан электроникийн давуу талыг үйлдвэрлэгчдэд ээлтэй байдлаар өгдөг. Энэхүү зааварчилгааг дагаснаар та өөрийн гараар бүрэн нэгдсэн зөөлөн электрон хэлхээг бий болгоход шаардлагатай үндсэн ур чадварыг эзэмших болно. Baymax -ийн талаар бодоорой! Тэр бол зөөлөн электрон хэлхээг хөгжүүлснээр бодит зүйл болох зөөлөн роботын ирээдүйн алсын хараа юм.

"Ноагелсыг хүлээгээрэй … Энэ" зөөлөн электрон хэлхээний "фокус-покус гэж яг юу гэсэн үг вэ?"

Товчхондоо, уян хатан электрон төхөөрөмжүүд нь бидний хүрээлэн буй орчин, төхөөрөмжүүдтэйгээ харилцах харилцааг байгалийн болгох болно гэж амлаж байна. Эдгээр нь шууд утгаараа зөөлөн бөгөөд "уян хатан" электрон хэлхээ бөгөөд хүн-компьютерийн харилцан үйлчлэлийн шинэ боломжийг нээж өгдөг бөгөөд Зөөлөн роботын техникийг жолооддог гол технологи юм.

Силикон төхөөрөмжүүд нь шинжлэх ухааны судалгааны бүлгүүдэд ажиллаж байсан үйлдвэрлэгчдийн нийгэмлэгт технологийг авчирдаг тул өвөрмөц онцлогтой хиймэл хандлагыг илэрхийлдэг. Мэдээжийн хэрэг, силикон төхөөрөмжөөр хийсэн үйлдвэрлэлийн процесс нь уян хатан, зөөлөн электроникийн цорын ганц зам биш бөгөөд энэ нь цоо шинэ арга биш юм. Шинжлэх ухаан алхам алхмаар ажилладаг. Бидний хийсэн алхамуудын нэг бол уг технологийг хэрэгжүүлэхэд хялбар болгож, дэлхийн өнцөг булан бүрт үйлдвэрлэгчдэд хүргэх явдал юм. (Энэ нь таныг гэсэн үг. Яг энд, яг одоо!) Бидний зохиосон арга барилаар та өөрийн зөөлөн хэлхээг бий болгож чадна. Силикон төхөөрөмжүүд нь микроконтроллер, оролт гаралтын бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон тэжээлийн эх үүсвэрийг дан төхөөрөмжид нэгтгэхийг дэмждэг.

Энэхүү ажил нь Бельги улсын Хасселтын их сургуулийн Раф Рамакерс, Крис Луйтен, Вим Деферме, Стивен Нагелс (энэ бол би) нарын хамтарсан бүтээл юм. Энэхүү зааварчилгаанд танилцуулсан техникийг хүн ба компьютерийн харилцан үйлчлэлийн хамгийн анхны газар болох тооцооллын систем дэх хүний хүчин зүйл (CHI 2018) дээр нийтэлсэн болно. Энэхүү зааварчилгаа нь судалгааны үр дүнгээ эрдэм шинжилгээний бүлгээс гадуур хүргэх зорилготой юм. Хэрэв та хүсвэл уншихад илүү гүнзгийрүүлсэн мэдээлэл байгаа болно: Силикон төхөөрөмжийн төслийн хуудас энд байна, эрдэм шинжилгээний бүрэн эх сурвалжийг эндээс авах боломжтой бөгөөд хоорондоо уялдаатай уян хатан электроникийн үйлдвэрлэлийн талаархи ерөнхий мэдээллийг эндээс авах боломжтой..

Гэсэн хэдий ч - TL хийхгүй байхын тулд; DR - ажилдаа орцгооё!

Танд хэрэгтэй зүйл:

• Fablab эсвэл Makerspace -ийн CO2 лазер таслагч руу нэвтрэх (лавлагаа: 60W Trotec Speedy 100R)
• Агаар сойз (давуу эрхтэй) эсвэл шүршигч сав (илүү хүртээмжтэй хувилбар)
• нийлэг/PMMA/plexiglass хуудас (280x280мм хэмжээтэй 2 квадратыг огтлоход хангалттай) бид 3мм зузаантай ашигласан, 1.5мм -ээс хойших бүх зүйл ажиллах ёстой
• Хар винил наалт (260x260мм хэмжээтэй 4 квадратыг огтлоход хангалттай) (бид MacTac 8900 Pro Matte black ашигласан)
• Мөөгөнцөр цацах шүршигч (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Шингэн металл: Галинстан (хэр их үрэлгэн байдлаасаа шалтгаалан 5гр -аас дээш хэмжээгээр хэрэглэж болох тул 10г -ийг гар дээрээ байлгах нь хамгийн сайн арга юм)
• Галинстаныг савнаасаа стенил дээр авах 2 ширхэг 3 мл нэг удаагийн пипеткээр
• Энэхүү иж бүрдэл гэх мэт нарийн будгийн сойз
• Зөөлөн gummi галзуу (үүнийг резинэн брейер гэж нэрлэдэг)
• Силикон праймер (Бисон силикон праймерыг туршиж үзсэн, 3M AP596 наалдамхай промотор ажиллах боломжтой)
• Хямдхан силикон чигжээс + диспенсертэй хоолой (бөглөх буу)
• Платинум дээр суурилсан 2 бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хурдан хатуурдаг силикон (Siliconesandmore туршиж үзсэн, DragonSkin 10 хувилбар) Өгөгдсөн дизайны файлуудыг ашигласнаар та 150 граммаас хэтрэхгүй байх ёстой. Гэсэн хэдий ч ихэнх иж бүрдэл 1 кг -аар зарагддаг.
• 3 холигч аяга (> 100 мл) ба хутгуур (6 "нь хамгийн тохиромжтой)
• 0.1 эсвэл 0.001 грамм хүртэл нарийвчлалтай масштабтай (эдгээр зөөврийн компьютерууд заль мэх хийдэг)
• Өндрийг дахин тохируулах боломжтой ир бүрэгч эсвэл лазер хайчлах DIY хувилбарыг 1мм, 1.5мм ба 2мм өндөрт хийнэ (TODO, супер богино тусад нь зааварчилна)
• 2 1206 хэмжээтэй бага профайлтай LED (Digikey, Farnell)
• 2010 хэмжээтэй 100 ом эсэргүүцэл (Digikey, Farnell)
• Зэс эсвэл хөнгөн цагаан тууз. Тугалган цаас нь бүр илүү сайн (хэрэв соронзон хальсны цавууг угаах шаардлагатай бол)
• Нарийн хямсаа
• X-acto хутга

• Scotch Magic соронзон хальс

Энэ заавар нь нэлээд нарийвчилсан мэдээлэлтэй болно! Алхам тоо, урт тайлбараас бүү татгалзаарай. Бид системээ силиконоор битүүмжилж байгаа тул туршилтын үе шатанд гарч буй алдааг засахад хэцүү байх болно. Тиймээс та алхам бүрийг анхааралтай уншиж, эхнээс нь зөв хийх хэрэгтэй болно. Хэрэв та бүх багаж хэрэгслийг байнга бэлэн байлгаж, цутгамал силиконыг 15 минут хатаах хугацаатай бол бүх үйл явц 2 цагаас илүү хугацаа шаардагдахгүй.

Энэхүү гарын авлагад 4 контакт дэвсгэр, 2 LED, 2 VIA -ээс бүрдэх силикон төхөөрөмжийн үндсэн загварыг ашиглаж байна. Эцсийн үр дүнг зураг, видео дээр харуулав. Энэхүү загвар нь нэлээд энгийн боловч манай DIY хийц хийх арга нь олон төрлийн SMD бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон хэд хэдэн давхаргыг дэмждэг. Тиймээс, энэхүү зааварчилгааны эхэнд холбогдсон youtube видеон дээрх загваруудын жишээгээр харуулсан аливаа нарийн төвөгтэй уян хатан хэлхээг бидний арга барилаар хэмждэг.

Бүх дизайны файлууд (.zip хэлбэрээр багцалсан) энд байна. Ганц pdf гарын авлагын эмхэтгэл энд байна.

Алхам 1: Ласеркут эхлэх + шилжүүлэх хавтан

Эхний алхам бол ажиллахын тулд хатуу зөөгч хавтангуудыг лазераар огтлох шаардлагатай болно.

Танд яагаад 2 хавтан хэрэгтэй байна вэ? Гөлгөр эхлэх хавтан дээр бүрэлдэхүүн хэсгийн давхаргыг үүсгэсний дараа бид бүрэлдэхүүн хэсгүүд бүхий силикон хуудсыг дамжуулах хавтан дээр наалдаж, стекийг эргүүлж, гөлгөр эхлэх хавтанг авч, улмаар бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ар талаас нь ил гаргана. Дамжуулах хавтан нь 7 -р алхам дахь нойтон силикон давхаргад орох үед агаар гарах боломжийг олгодог жижиг нүхтэй.

Тээвэрлэгч хавтангуудад тавигдах шаардлага:

• Шилжүүлгийн алхамыг зөв тохируулахын тулд ижил хэмжээтэй байх шаардлагатай

• Хэмжээ: 280x280mm

• Материал: тунгалаг нийлэг (PMMA эсвэл Plexi шил)

• Эхлэх хавтанг зүүн дээд буланд, шилжүүлэх хавтанг баруун дээд буланд тэмдэглэнэ

Алхам 2: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эхлэх хавтанг бэлтгэх

Энэ үе шатанд бид гөлгөр эхлэх хавтан дээр хэлхээгээ барьж эхэлнэ. Хожим нь бид энэ хавтанг дахин арилгахыг хүсч байна. Тиймээс та эхлэх хавтангийн бүх гадаргуу дээр хөгц ялгаруулагч нимгэн хальс цацаж эхлэх хэрэгтэй. Дараа нь эхлэх хавтангийнхаа доор хэдэн сантиметр хэмжээтэй хар винил наалт ав. Дараа нь наалдсан цаасыг хуулж, наалтыг эхлэх хавтангийн төв хэсэгт байрлуулна. наалдамхай талыг дээш харуулсан. Наалтыг наалдамхай туузаар бэхлээрэй (наалдамхай гадаргуу дээр үрчлээ үүсгэх тул туузыг чанга татахаас болгоомжлох хэрэгтэй). Наалдамхай гадаргуу дээр хөгц ялгаруулагч шүрших өөр давхаргыг хийж дуусга. Цорго нь гадаргуугаас ойролцоогоор 20 см өндөр байх ёстой бөгөөд гөлгөр, тасралтгүй давхарга цацна. Зөвлөгөө: Хоёр удаа шүршиж, сүлжээний давхцал хэлбэрээр цацна уу!

Эхлэх хавтанг бэлтгэх:

• Наалтыг хэмжээгээр нь хайчилж ав (хавтангийн хэмжээнээс 2см орчим жижиг)

• Хөвөн даавуу эсвэл цаасан алчуураар үрж наалт, тавган дээр статик цэнэг тавьбал илүү тэгшхэн хэвтэх болно.

• Шүршиж эхлэх хавтанг суллана (хоёр удаа, торон хэлбэрээр)

• Эхлэх хавтан дээр наалдсан талыг наасан наалдамхай наалт

• Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршлын тэмдэглэгээг лазер зүсэгчээр (P = 6-7) ЦААСАН ЗАСАХГҮЙ

• Шүршигч наалдамхай хуудсыг суллах (хоёр удаа, тор хэлбэрээр)

Алхам 3: Дамжуулах хавтанг сонгомол наалтаар бэлтгэ

7 -р алхамаас хойшхи бүх үе шатанд зөв уялдаа холбоог баталгаажуулахын тулд бид силиконоо зөөлөн хэлхээний тоймоос гадуур байршилд шилжүүлэх хавтантай хүчтэй холболт үүсгэхийг шаардах болно. Энэхүү бат бэх холболтыг шилжүүлэх хавтанг Bison силикон праймераар урьдчилан боловсруулснаар олж авдаг. Барилга угсралтын төгсгөлд та зөөлөн хэлхээгээ бүтцийн хавтангаас амархан салгахыг хүсч байгаа бөгөөд ингэснээр түүнтэй холбоогүй болно. Тиймээс бид зөөлөн хэлхээнийхээ талбайг праймер материалаас цэвэр байлгах хэрэгтэй. Бид үүнийг праймерыг хэмжээгээр нь наасан наалтаар шүрших явцад энэ хэсгийг хучих замаар хийдэг. Энэхүү маскыг дамжуулах хавтангийн бүх гадаргуу дээр наалт (ердийн аргаар, наалдсан талыг нь доош нь) наасан, дараа нь хэлхээний тоймыг + 5мм -ийн ирмэгийн хэлбэрийг лазераар хайчилж авснаар олж авна. Илүүдэл наалт материалыг арилгадаг.

Санаарай:

• Наалтыг хэмжээгээр нь хайчилж ав (хавтангийн хэмжээ ойролцоогоор)

• Агаарын бөмбөлөг оруулахгүйгээр наалт наана

• Дизайныг толинд тусгасан байх ёстой (хавтанг доош харуулан байрлуулна)

• Лазер таслагч (8-9Вт) бүхий праймер маск (самбарын тойм + 5мм ирмэг)

• Суурь уян хатан байдлыг ил болгохын тулд наалтыг сонгож арилгана. Хэлхээ самбарын хэсгийг хамарсан наалт хэсгүүдийг орхи.

Алхам 4: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулах

Мэдрэмжийн эсрэг шинж чанар нь дамжуулагч ул мөрөөс өмнө бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс эхлэх явдал юм. Энд үзүүлсэн зураг дээр үзүүлсэн шиг резистор ба лед хоёуланг нь байрлуулна.

Бид яагаад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамгийн түрүүнд тавьдаг вэ? Бидний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эргэн тойрныхоо силикон материалтай сайн холбосон байх шаардлагатай. Дээд ба хажуу талд үүнийг хийхэд хялбар байдаг. Доод талд нь бид силиконоо дамжуулагч ул мөрөөр холбогдох цэгүүдээс бусад тохиолдолд бүрэлдэхүүн хэсэгт холбохыг хүсч байна. Үүнд хүрэх нэг арга бол үүний үр дүнд a) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дээд талыг силикон хуудсанд хийж бэхлэх, б) бүрдэл хэсгүүдийн контакт дэвсгэрийг ил гаргахын тулд стекийг дээгүүр нь эргүүлэх, в) дамжуулагч ул мөрийг ашиглах ба зөвхөн үүний дараа d) холбох үлдэгдэл хэсгийн доод гадаргууг силикон цутгах хоёр дахь давхаргад хийнэ. Эдгээр а) б) в) ба г) алхамуудыг Ible хэсэгт цаашид авч үзэх болно.

Энэ алхамыг хийх ерөнхий удирдамж:

• Эхлэх хавтан дээр хэлхээний дизайны дагуу бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулна. Бүрэлдэхүүн хэсгийг шүршсэн суллах давхаргаар наалдсан наалдамхай давхарга руу хүчтэй түлхээрэй. Ингэснээр тэр байрандаа үлдэнэ.

• Бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь SMD байх ёстой. 2010 болон түүнээс дээш хэмжээтэй байвал сайн. IC -ийн хөрш зүү дээрх зай 0.8 мм -ээс бага байж болохгүй. TQFN багцууд нь доод хязгаар юм.

• Бүрэлдэхүүн хэсэг бүр наалдамхай давхаргатай хавтгай хавьтлын контакт дэвсгэртэй байх ёстой

Алхам 5: Праймер програм

Праймерыг хэрэглэх нь орхигдуулж болохгүй чухал алхам юм. Бүрэлдэхүүн хэсэг ба эргэн тойрны силиконыг сайн наалдуулахгүй бол омог нь бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн эргэн тойронд силиконыг сул бэхлэх болно. Энэхүү сул бэхэлгээ нь шингэн металыг контакт дэвсгэрээр дамжуулж, богино өмд нэвтрүүлэх боломжийг олгоно. Бидон силикон праймерын нимгэн, жигд давхарга нь наалт дээр хэвтэж буй эд ангиудын бүх ил хэсгийг бүрэн бүрхсэн байх ёстой.

Таны анхааралд:

• Bison силикон праймер болон агаарын сойз ашигла (Sealey Tools AB931)

• Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг өнцөг булан бүрээс нимгэн давхаргаар эхлүүлэх хавтан дээр шүршинэ

• Хуурай байлгаж, хөндлөн холбоосыг оновчтой болгохын тулд нэн даруй 6-р алхамыг үргэлжлүүлнэ үү

Алхам 6: Цутгамал/ир Coat силикон

Дараа нь: бидний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эргэн тойронд силикон цутгах! Энэ давхаргын зузаан нь таны зузаан хэсгийн зузаанаас 300 микрон их байх ёстой. Энэ хэсгийн эхэнд дурдсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд энэ нь 1 мм гэсэн үг юм. Шаардлагатай зузааныг олж авахын тулд бид яг ийм өндөрт гадаргуу дээгүүр урсдаг үерийн баарыг ашиглах болно. (Сонирхолтой хүмүүсийн хувьд: энэ үгний хэллэг нь хутганы бүрээс юм).

Силиконыг өөрөө цутгах нь наалдамхай биш юм. Тодорхой өндөр өгсний дараа би хэлбэрээ хадгалахгүй. Тиймээс илүү наалдамхай нийлэг мастик (силикон чигжээс) бүхий "усан сан" -ыг ашигладаг. Бид энэ чигжээсийг дээждээ түрхэхийг хүсэхгүй байна. Тиймээс бид хоёр удаа, дундаас нь гадагшаа бүрэх болно.

Сумны жагсаалт:

• Шаардлагатай силикон хавтангийн эргэн тойронд нийлэг мастик хэрэгслийг тавь

• 2 бүрэлдэхүүн хэсэг эрэг 15 хатуулаг бүхий цагаан алтан поли-силикон холино

• Дунд болон бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс эхлээд мастик "усан сан" руу хийнэ

• хутганы ир нь 300um өндөртэй хамгийн өндөр бүрэлдэхүүнтэй силикон давхаргатай

• Силикон хатах хүртэл хүлээнэ үү

Алхам 7: Дамжуулах хавтанг наана уу

Хөөе, та одоог хүртэл маш сайн ажил хийж байна! Ихэвчлэн энэ үед силикон, бүрдэл хэсгүүдээр дүүрсэн хуудас таны өөдөөс харан инээмсэглэдэг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг силиконоор бүрсэн байх ёстой бөгөөд доод контактууд нь винил наалт бүхий plexi шилэн зөөгч хавтан дээр хэвтэж байх ёстой. Одоо энэ стекийг эргүүлээд тэдгээр харилцагчдыг ил болгоё!

*энд буруу байрлуулах тухай анхааруулга оруулах*

Энэ үед бидэнд байгаа зүйл бол таны зөөгч хавтангийн зүүн дээд буланд байрлуулсан дижитал дизайны дагуу яг яг байрлуулсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хуудас юм. Бид одоо хоёр дахь хавтанг байрлуулж, силикон хавтанг наалдаж, стекийг эргүүлж, анхны зөөгч хавтанг авч хаях хэрэгтэй. Энэ нь сонсогдож байснаас хамаагүй хялбар болохыг та харах болно. Та сайн дэд эсвэл шулуун булантай байгаа эсэхийг шалгаарай.

Нэгдүгээрт, бид аль хэдийн винил наалт байрлуулсан хоёр дахь зөөгч хавтангаа (агаарын нүхтэй) шүршиж, праймер маск үүсгэхийн тулд хэлбэр дүрсээ хайчилж авах хэрэгтэй. Тогтмол, жигд хэв маягаар шүршинэ. Үүний дараа праймер маск наалтыг арилгана.

Одоо бүрэлдэхүүн хэсгээр дүүргэсэн хавтан бүхий хавтангаа ав. Зүүн дээд буланг дэд эсвэл шулуун буланд нь тэгшлээрэй. Дараа нь дахин силикон холино (50 мл орчим байвал зүгээр). Силикон хавтангийн дээд талд юүлж, бага багаар тэнцүү давхаргад тараана. Дараа нь бидний бэлтгэсэн хоёр дахь зөөгчийг (агаарын нүхтэй) ав. Түүний баруун буланд хэдхэн алхам ухарсан байв. Эхний хавтан дээр дээрээс нь доош нь шүршиж, мөн тэмдэглэсэн буланг нь доош нь доошлуулж, эх хавтан дээрх зүүн дээд тэмдэглэгээтэй зэрэгцүүлэн тавина. Доош дарж, агаарын бөмбөлгийг шахаж, ялтсуудыг хооронд нь зэрэгцүүлээрэй. Илүү их силиконыг нүхээр шахах нь агаарын бөмбөлгийг багасгаж, илүү сайн наалддаг. Санамсаргүй байдлаар, энэ нь ялтсуудыг цааш нь тэгшлэхэд илүү их бэрхшээл учруулдаг гэсэн үг юм. Тиймээс эхлээд тэгшлээд дараа нь агаарыг шахаж эхлээрэй.

Эцэст нь силиконыг эмчлэхийг хүлээнэ үү.

Богино жагсаалтын тойм:

• Шилжүүлэгч хавтанг праймераар шүршинэ. Праймер маскыг арилгах

• 2 бүрэлдэхүүн хэсэг эрэг 15 хатуулаг бүхий цагаан алтан поли-силикон холино

• Ойролцоогоор силикон хуудас агуулсан хатуурсан эд анги дээр жигд давхарга түрхэнэ. 1 мм зузаантай

• Дамжуулах хавтан, талыг нь доош харуулсан

• Эхлэх хавтантай зэрэгцүүл

• Даралт өгөх, агаар шахах

• Давхар шалгах

• Силикон хатах хүртэл хүлээнэ үү

Алхам 8: Эхлэх хавтанг арилгах

Чухал хэсэг дууслаа. Одоо бид таны уялдуулах чадварыг шалгах боломжтой болтол ажиллацгаая!

Плекси-силикон наалт-плекси сэндвичээ аваад, хайчлах хутга ашиглан винил наалтныхаа ирмэг дээрх скотчыг суллаарай. Plexi шилэн эхлэх хавтан одоо амархан салах ёстой. Хэрэв тийм биш бол стикерийг суллахын тулд наалт болон тавагны хооронд эсвэл хоёр хавтангийн хооронд хавтгай объектыг ашиглана уу. Хоёрдахь хавтангаас (нүхтэй) силикон стекээ урахаас болгоомжил, учир нь энэ нь буруу байрлалыг бий болгоно.

Хэрэв бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг наалтыг дагаж зөв байрлуулсан бол силикон процессыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эвдэхгүйн тулд маш болгоомжтой хийсэн болно. Та одоо бүрдэл хэсгүүдийг нь ар тал нь сайн ил гарсан байх ёстой!

Мультиметр ашиглан бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн утгыг хэмжинэ. (резистор нь ом -ийг хэмждэг, диодын гэрлийг асаахын тулд LED ашигладаг). Нүцгэн нүдэнд бараг харагдахгүй наалдамхай наалдамхай эсвэл цутгамал силиконоор хийсэн нимгэн хальс нь контактын дэвсгэрийг таглаагүй байгаа эсэхийг та цахилгаанаар шалгаж болно.

Товчхондоо:

• Плекси-силикон+наалт-плекси сэндвичний нэг талын наалтыг суллаарай

• Силикон шигтгэсэн эд ангиас эхлэх хавтан болон наалтыг хальслаарай

• Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дамжуулагч дэвсгэрт саадгүй өртөх эсэхийг шалгах

• Бид стекийг эргүүлсэн тул дизайны давхаргыг толин тусгал хийх замаар цаашдын бүх алхамыг хийх шаардлагатай байна (энэ гарын авлагад байгаа бүх файлыг зохих ёсоор бэлтгэсэн тул нэмэлт тохируулга хийх шаардлагагүй)

Алхам 9: Шилдэг дамжуулагч давхаргын стенил маск

Таны үнэний агшин! Өмнөх алхмуудыг хэр сайн хийснийг шалгая.

Шинэ наалт түрхэж, силикон хавтангаа бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн контактуудаар бүрхэнэ. Баруун дээд буланд түүний тэмдэглэгээг харж байхад хавтанг лазер таслагч руу хийж, эхний хэлхээний давхаргыг наалтаар хайчилж ав.

Хэрэв бидний дараагийн хайчилж авсан стенил нь таны бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй маш сайн нийцэж байвал та өмнөх бүх алхмуудыг сайн хийсэн болно. Үгүй бол.. За хараал ид. Асуудал нь силикон түрхэх явцад хэвтээ хэвтэхгүй байх болон/эсвэл хоёрдогч зөөгч хавтанг 2 алхам урагшлахад эхний зөөгч хавтан дээр нэлээд буруу байрлуулахтай холбоотой байж магадгүй юм. Та хэдэн мм -ийн зайтай байгаагаа хэмжиж, лазер таслагч програм дээр дизайн байрлуулах замаар үүнийг засах боломжтой.

Таны тав тухтай байдлыг хангах үүднээс хураангуй:

• Наалтыг хэмжээгээр нь хайчилж ав (хавтангийн хэмжээ ойролцоогоор)

• Агаарын бөмбөлөг оруулахгүйгээр наалт наана

• Наалтыг нарийн зүсэхийн тулд лазерыг тохируулаарай (8-9W)

• Зэсийн хэлхээний ул мөрийг лазер таслагчаар хайчилж ав

• Цахилгаан дамжуулах шаардлагатай хэсгүүдийн наалтыг арилга (хэлхээний ул мөр, дэвсгэр)

Алхам 10: Шилдэг дамжуулагч давхарга

Энэ үе шатанд бид шингэн металлаар ажиллах болно. Ажлын байраа бүрэн бүрхсэн эсэхийг шалгаарай (жишээ нь сонинтой хамт). Шингэн метал асгарах үед түүнийг буцааж цэвэрлэх нь өвдөлт болдог. Бодит уусгагч байдаггүй бөгөөд хөвөн эсвэл цаасан алчууранд шингээдэггүй. Үнэхээр цэвэрхэн ажиллаад дараа нь асгарсан сонинуудаа хаях нь хамгийн сайн арга юм. Бээлий өмсөх эсвэл гараа угаах нь дээр. Т рхэц байх болно.

Энэ үед та зөв тодорхойлсон стенилтэй байх ёстой. Энэ нь ирмэг дэх силикон дээр наалдсан эсэхийг шалгаарай. Шингэн метал доороос нь урсахыг бид хүсэхгүй байна.

Одоо шингэн металл, нарийн сойз ав. Шингэн металыг богино т рхэцээр стенилийн нүхэнд хийнэ (лавлагааны зураг). Энэ нь түрхэхээс илүү дүрэх үйлдэл байх ёстой. Шингэн металлыг сайн наалдуулахын тулд нягт холбоо барих ёстой. Стенилийнхээ хэв маягийг бүрхсэний дараа өнхрүүлгийг аваад шингэн металлын илүүдлийг хажуу тийш нь өнхрүүлээрэй. Үүнийг жижиг хуванцар пипеткээр сэргээж болно.

Товчхондоо:

• Таны наалт ил гарсан хэсгийн ирмэгийг сайтар наасан эсэхийг шалгаарай

• Ил гарсан силикон болон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг изопропил спиртээр цэвэрлэнэ

• Будагтай сойз ашиглан Галинстан бүхий бүх ил гарсан хэсгийг ойролцоогоор бүрхэнэ

• Булны тусламжтайгаар түрхсэн галинстаныг жигд бүрээстэй болгоно

• Илүүдэл галинстаныг өөрийн саванд буцааж авна

• Стикерийн стенилийг болгоомжтой арилгана

• Хэрэв зайлуулах явцад Галинстан байх ёсгүй газар руу урсвал таны бүрхүүл хэт зузаан байсан. Гадаргууг цэвэрлээд 9 -р алхам дээр дахин эхлүүлнэ үү.

Алхам 11: Бүрэлдэхүүн хэсгийн доод хэсэг

Энэ алхам нь өөрөө өөрийгөө тайлбарлаж өгдөг. Та өмнө нь хоёр удаа праймер түрхэж байсан. Дахиад л хий. Фокус нь силикон хуудсанд биш харин доод хэсэг, ялангуяа шингэн металл дээр хэвлэгдээгүй хэсгүүдэд төвлөрдөг. Праймерыг хатаагаад 12 -р алхамыг үргэлжлүүлээрэй.

• Bison силикон праймер болон агаарын сойз ашиглан (Sealey Tools AB931)

• Ил гарсан хэсгийн ёроолыг нимгэн праймераар шүршинэ

• Хатаагаад шууд 12 -р алхамыг үргэлжлүүлнэ

Алхам 12: Цутгамал/ир Coat силикон

Энэ нь бас таны урьд өмнө хийж байсан зүйлээс хамаагүй илүү юм. Энд хамгийн чухал зүйл бол та дээлээ өмсөх өндөр юм. Өмнөх давхарга (бүрэлдэхүүн давхарга) нь 1мм байв (санал болгож буй туяа нь 0.7мм зузаан + 0.3мм өмнө санал болгосон). Шингэн металлаар жигд бус бүрэх хангалттай ирмэг үлдээхийн тулд хэлхээний давхарга бүрт 0.5 мм өндөртэй силикон нэмнэ. Энд ирний дээлний өндөр 1 мм + 0.5 мм = 1.5 мм болно.

Нарийвчилсан алхамууд товчхондоо:

• Шаардлагатай силикон хавтангийн эргэн тойронд нийлэг мастик хэрэгслийг тавь

• 2 бүрэлдэхүүн хэсэг эрэг 15 хатуулаг бүхий цагаан алтан поли-силикон холино

• Дунд болон бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс эхлээд мастик "усан сан" руу хийнэ

• ир 0.5 мм өндөртэй силикон давхаргыг өнөөгийн зузаан

• Силикон хатах хүртэл хүлээнэ үү

Алхам 13: Доод талын дамжуулагч давхаргын стенил маск

Мөн бид одоо хялбар хэсгүүдэд бүрэн орлоо! Эндээс олж мэдсэн зүйл бол бүх давталт юм. Таны дээр хэрэглэж буй хэлхээний давхарга бүр нь өмнөх хэлхээний үеүүдэд хийсэн алхмуудыг давтах явдал юм. Энд та 2 -р хэлхээний давхаргын маск хийх хэрэгтэй.

Хэт их тайлбарлахгүйгээр:

• Наалтыг хэмжээгээр нь хайчилж ав (хавтангийн хэмжээ ойролцоогоор)

• Агаарын бөмбөлөг оруулахгүйгээр наалт наана

• Зэсийн хэлхээний ул мөрийг лазер таслагчаар хайчилж ав (W à калибровк)

• Цахилгаан дамжуулах шаардлагатай хэсгүүдийн наалтыг арилга (хэлхээний ул мөр, дэвсгэр)

• Таны наалт ил гарсан хэсгийн ирмэгийг сайтар наасан эсэхийг шалгаарай

• Ил гарсан силиконыг изопропилаколоор цэвэрлэнэ

Алхам 14: Дээд талын VIA

Зөвхөн шинэлэг зүйл нь хэлхээний дараагийн 2 давхаргын хоорондох холболт шаардлагатай газруудад л оршдог. Үүнийг үг хэллэгээр Vertical Interconnect Access буюу VIA гэж товчлон нэрлэдэг. Нэвтрүүлэхийн тулд та өмнөх хэлхээний давхаргыг бүрхсэн силикон дахь нүхийг таслах ёстой. Дараагийн хэлхээний давхаргад шинэ шингэн метал хэвлэхэд энэ нүх рүү урсаж цахилгаан холболт үүснэ.

Өмнөх хэлхээний давхаргын дээд талд байрлах силикон бүрхүүлийг нарийн зүсэхийн тулд та эхлээд лазерыг тохируулах хэрэгтэй. Дараа нь энд өгөгдсөн файлын дагуу VIA -ийг хайчилж ав. Силикон бүрэх давхаргын бүрээсийг хясаагаар арилгаад дараагийн алхам руу орно уу: дээр нь шинэ шингэн металл хэлхээний давхаргыг хэвлэх!

VIA -ийн богино хувилбарыг бий болгох:

• Доод талын дамжуулагч давхаргын стенил маск бэлэн болсон үед

• Лазерыг тохируулснаар дээд дамжуулагч давхаргыг ил гаргахын тулд силикон давхаргыг нарийн зүснэ (12-17W)

• VIA -ийг дээд ба доод дамжуулагч давхаргыг хооронд нь холбох шаардлагатай силиконоор хайчилж ав

• Дээд дамжуулагч давхаргыг ил гаргахын тулд хайчилж авсан силиконыг арилгана

Алхам 15: Доод талын дамжуулагч давхарга

Дахин хэлэхэд, шингэн металлаар ажиллахдаа таны ажлын орон зай хамрагдсан эсэхийг шалгаарай. Энэ нь асгаралттай тэмцэх ажлыг ихээхэн хөнгөвчлөх болно.

Энэ давхаргыг хэвлэх нь өмнөх хүчин чармайлтыг давтах явдал юм. Стенил нь ирмэг дээр силикон дээр наалдсан эсэхийг шалгаарай. Шингэн метал доороос нь урсахыг бид хүсэхгүй байна. Шингэн металыг нарийн сойз ашиглан стенилийн нүхэнд түрхэхийн тулд дүрэх үйлдлийг дахин ашигла. Роллерийг аваад шингэн металлын илүүдлийг хажуу тийш нь өнхрүүлээрэй. Хуванцар пипеткээр шингэн металлын том хэсгүүдийг сэргээнэ.

Өөр TL; DR хувилбар:

• Будагтай сойз ашиглан Галинстан бүхий бүх ил гарсан хэсгийг ойролцоогоор бүрхэнэ

• Булны тусламжтайгаар түрхсэн галинстаныг жигд бүрээстэй болгоно

• Стикерийн стенилийг болгоомжтой арилгана

• Хэрэв зайлуулах явцад Галинстан байх ёсгүй газар руу урсвал таны бүрхүүл хэт зузаан байсан. Гадаргууг цэвэрлээд 13 -р алхам дээр дахин эхлүүлнэ.

• Будагтай сойз ашиглан VIA бүрийг шүргэж, дээд ба доод дамжуулагч давхаргууд хоорондоо холбогдсон эсэхийг шалгаарай

Алхам 16: Цутгамал/ир Coat силикон

Та одоо сэтгэл хөдөлж эхэлж болно! Энэ бол силикон цутгах бидний эцсийн давхарга бөгөөд таны зөөлөн хэлхээ бараг дууссан гэсэн үг юм! Та үүнийг өмнө нь хоёр удаа хийж байсан. Тиймээс би товчхон хэлэхэд ирийг бүрэхийн тулд ямар өндөрт чиглүүлэх ёстойг хэлье. Бид аль хэдийн 1мм зузаантай бүрэлдэхүүн хэсэг, 0.5мм зузаантай эхний хэлхээний давхаргатай болсон. Энэ хэлхээний давхаргын зузаан нь 0.5 мм байх ёстой. Тиймээс энэ үе шатанд нийт зузаан нь 2 мм зузаантай ир бүрэх болно!

Хурдны зам:

• Шаардлагатай силикон хавтангийн эргэн тойронд нийлэг мастик хэрэгслийг тавь

• 2 бүрэлдэхүүн хэсэг эрэг 15 хатуулаг бүхий цагаан алтан поли-силикон холино

• Дунд болон бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс эхлээд мастик "усан сан" руу хийнэ

• ир 50000 -аас дээш өндөртэй силикон давхаргыг өнөөгийн зузаан

• Силикон хатах хүртэл хүлээнэ үү

Алхам 17: Холбоо барих дэвсгэр

Силикон төхөөрөмжүүд нь цахилгаан (батерей) болон боловсруулалт (микроконтроллер) -ыг суулгаж чаддаг бол энэ жишээг хялбарчлахын тулд бид LED -д тэжээл өгөх гадаад холбогчийг нэмж өгдөг. Энэ үе шатанд бид силиконыг дотор нь суулгасан контактууд хүртэл таслах болно. Доод давхаргыг гэмтээхгүйн тулд лазерыг дахин тохируулах шаардлагатай болно. Та зүсэлт хийснийхээ дараа хямсаагаар силикон хайчилбарыг урж хая. Дараа нь контактуудынхаа силикон үлдэгдлийг хусаад хөвөнгөөр арчиж, илүү найдвартай байлгахын тулд контактууд дээр гагнуур хийнэ.

Холбоо барих дэвсгэр, богино өгүүллэг:

• Силикон давхаргыг хайчилж, зэс соронзон хальсны контактуудыг ил гаргахын тулд лазерыг тохируулаарай (20-30W)

• Лазер таслагчаар хэлхээний контактуудыг таслах

• Таслах хэсэгт силиконыг зайлуулна

• Ил задгай зэс дэвсгэрийг хурдан хатаах уусгагчаар цэвэрлэнэ

• Гагнуурыг ил задгай дэвсгэрт хийж, контактууд нь силиконоор тэгшлэнэ. Илүүдэл силиконоо хусаж, гагнуураа наалдах хүртэл шороог цэвэрлэж байхдаа дахин зарах хэрэгтэй.

Алхам 18: Дээжийг огтлох үнэгүй

Зөөлөн хэлхээгээ зөөгч хавтангаас чөлөөлөх цаг боллоо! Бидний дамжуулах хавтанг зөөлөн хэлхээнийхээ доор праймераар бүрээгүй тул бидний хийх ёстой зүйл бол талыг нь тайлж, салгаж авах явдал юм. Дээжийг огтлохын тулд энд хавсаргасан хайчлах файлыг ашиглана уу. Сорьцыг суллах хүртэл хүчийг нэмэгдүүлж, тасалдлыг үргэлжлүүлээрэй. Таны лазерын офсет нь -1 (стекийн өндрийн тал хувь) байх ёстой. Дээжийг огтлох ажлыг бүрэн хийсний дараа нэг талаас буланг нь өргөж, дараа нь зөөгч хавтангийн агаарын нүхэнд үүссэн бүх хавсралтуудаас зөөлөн хэлхээгээ таслана. Үүнийг сайн ажиглаарай: таны анхны силикон төхөөрөмж! Тохиромжтой, уян хатан, зөөлөн хэлхээ!

Сумыг сумаар огтлохгүй:

• Бүрэн силикон стекийг таслахын тулд лазерыг тохируулаарай (40-60W)

• Дээжийн тоймыг лазер таслагчаар хайчилж ав

• Дээжийг дамжуулах хавтангийн нүхэнд үүссэн силикон бэхэлгээнээс гараар огтолж авснаар дээжийг дээжээс гаргаж аваарай

Алхам 19: бишир

Одоо силикон төхөөрөмжөө 5V цахилгаан тэжээлд залгаарай. Холбогч-резистороор удирдуулсан холбогч зам бүр нь тусдаа тэжээлийн хэрэгцээтэй байдаг. Та хоёуланг нь зэрэгцээ холбож болно. Зөвхөн удирдагчийнхаа туйлыг ажиглаж, тэжээлийн холболтоо тохируулаарай. Таны зөөлөн хэлхээг асаасны дараа цэнхэр LED асах ёстой.

Хэлхээгээ сунгаарай! Хэрэв та үүнийг зөв хийсэн бол хэлхээг гэмтээхгүйгээр 50% -ийн ачаалалд амархан хүрэх ёстой. Алдаа дутагдлын гол цэг бол таны контакт дэвсгэр байх болно, учир нь эдгээр нь өндөр омогтой урагдсан, хатуу тугалган цаасаар хийгдсэн байдаг.

Дараах нэр томъёо нь таны силикон төхөөрөмжтэй таарч байна.

• Уян хатан

• Зөөлөн/уян хатан

• Өөрийгөө эдгээх

• Тунгалаг

• Бүрэн бүрхүүлтэй

Миний урьдчилан харсан хэрэглээний домэйнүүд: био хяналт хийх засварууд (арьсан дээр), элэгддэг эд зүйлс, нэхмэл эдлэлд суулгасан силикон төхөөрөмж, механик холболтыг хамарсан электрон хэлхээ, жолоодлого, зөөлөн роботын электроник мэдрэгч, …

Эдгээр өвөрмөц төрлийн зөөлөн хэлхээнд ямар аппликешн тохиромжтой гэж та бодож байна вэ? Тайлбар дээр надад хэлээрэй! Залуус та нар юу бодож байгааг харахыг тэсэн ядан хүлээж байна. Танай барилга өвөрмөц зүйл байгаа эсэхийг надад хэлээрэй. Би чамд зөвлөгөө өгч магадгүй гэж хэн мэдлээ!

Туршилтанд амжилт хүсье, Баяртай, Ноагелс