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La electrónica flexible es una tecnología que adhiere dispositivos inorgánicos / orgánicos a un sustrato flexible para formar un circuito. En comparación con los electrones de silicio tradicionales, los electrones flexibles se refieren a dispositivos electrónicos de película delgada que pueden doblarse, doblarse, distorsionarse, comprimirse, estirarse o incluso transformarse en cualquier forma, pero todavía mantienen un rendimiento fotoeléctrico eficiente, fiabilidad e integración.
Estados unidos, japón, Corea del Sur y otros países han desplegado estratégicamente proyectos electrónicos flexibles y mantendrán una tendencia de rápido crecimiento a largo plazo en áreas de alta precisión. Esta es también una oportunidad histórica que nuestro país debe esforzarse por aprovechar. ¿¿ cuáles son los materiales comunes para los productos electrónicos flexibles en las fábricas de fpc?
Sustrato flexible
Para cumplir con los requisitos de los dispositivos electrónicos flexibles, las propiedades ligeras, transparentes, flexibles y extensibles, aislantes y resistentes a la corrosión se han convertido en indicadores clave de los sustratos flexibles.
Los materiales flexibles comunes incluyen: alcohol polivinílico (pva), poliéster (pet), poliimida (pi), poliftalato de Etilenglicol (pen), papel, materiales textiles, etc.
Los materiales de poliimida tienen las ventajas de resistencia a altas temperaturas, resistencia a bajas temperaturas, resistencia química y buenas propiedades eléctricas. Es el material más potencial de los productos electrónicos flexibles. Solo al seleccionar un sustrato flexible, además de las características de resistencia a altas temperaturas, la transmisión de luz, la rugosidad de la superficie y el costo del material del sustrato flexible son factores que deben tenerse en cuenta al seleccionar.
El polidimetilsiloxano (pdms) también es un material flexible ampliamente reconocido. Sus ventajas incluyen facilidad de acceso, propiedades químicas estables, transparencia y buena estabilidad térmica. Especialmente bajo la luz ultravioleta, las características distintivas de la adherencia y la no adherencia hacen que la superficie se adhiera fácilmente al material electrónico. Aunque la temperatura de conversión del PET es baja, entre 70 y 80 ° c, el PET es barato y tiene una buena transmisión de luz. Es un material rentable para películas conductoras transparentes.
Materiales metálicos
Los materiales metálicos son generalmente materiales conductores como oro, plata y cobre, que se utilizan principalmente en electrodos y cables eléctricos. Para los procesos de impresión modernos, las nanotintas conductoras se utilizan principalmente como materiales conductores, incluidas nanopartículas y nanocables. Además de una buena conductividad eléctrica, las nanopartículas metálicas también se pueden quemar en películas o cables eléctricos.
Materiales orgánicos
Los conjuntos de sensores de presión a gran escala son muy importantes para el desarrollo futuro de los sensores portátiles. Los sensores de presión basados en el mecanismo de señal de piezoresistiva y capacitiva tienen comentarios de señal, lo que resulta en mediciones inexactas. Este problema se ha convertido en uno de los mayores desafíos en el desarrollo de sensores portátiles.
Debido a que el Transistor tiene un rendimiento perfecto de conversión y amplificación de señal, el uso de Transistor puede reducir la conversación cruzada de señal. Por lo tanto, muchas investigaciones en el campo de los sensores portátiles y la inteligencia artificial se han centrado en cómo obtener sensores sensibles a la presión flexibles a gran escala.
Los materiales poliméricos de tipo P utilizados tradicionalmente en la investigación de Transistor de efecto de campo son principalmente polímeros de tiofeno, y el ejemplo más exitoso es el sistema de polímero (3 - hexiltifeno) (p3ht). La tetraimida de naftaleno y la tetraimida de Perileno muestran buenas propiedades de efecto de campo de tipo n, que es el material semiconductor de tipo n más estudiado y ampliamente utilizado en Transistor de efecto de campo de tipo N de moléculas pequeñas.
Materiales semiconductores inorgánicos
Los materiales semiconductores inorgánicos representados por ZNo y ZnS muestran amplias perspectivas de aplicación en el campo de los sensores electrónicos flexibles portátiles debido a sus excelentes propiedades piezoeléctricas.
Por ejemplo, se ha desarrollado un sensor de presión flexible basado en la conversión directa de energía mecánica en señales ópticas. Esta matriz aprovecha las propiedades fotoluminiscentes de las partículas zns: manganeso.
El núcleo de la luminiscencia del litchi es la emisión de fotones causada por el efecto piezoeléctrico.
La banda de energía electrónica del ZnS piezoeléctrico produce un efecto de extrusión bajo presión y una inclinación, lo que puede promover la excitación de iones de manganeso, y el proceso de desexcitación posterior emitirá luz amarilla.
Materiales de carbono
Los materiales de carbono comúnmente utilizados en sensores electrónicos portátiles flexibles incluyen nanotubos de carbono y grafeno. Los nanotubos de carbono tienen las características de alta cristalinidad, buena conductividad eléctrica, gran superficie específica y el tamaño de los microporos se puede controlar por el proceso de síntesis, con una tasa de utilización de la superficie específica del 100%.
El Grafeno tiene las características de ligereza, delgadez, transparencia y buena conductividad térmica. Tiene perspectivas de aplicación extremadamente importantes y amplias en los campos de la tecnología de sensores, las comunicaciones móviles, la tecnología de la información y los vehículos eléctricos;
En aplicaciones de nanotubos de carbono, los sensores de polímeros conductores obtenidos a través de materiales compuestos e impresión de nanotubos de carbono y plata de varios brazos todavía tienen una conductividad eléctrica de hasta 20S / CM al 140% de tracción.
Cuando se utilizan nanotubos de carbono y Grafeno en combinación, se pueden preparar Transistor de efecto de campo transparente altamente estirado. Combina electrodos de nanotubos de carbono de Grafeno / pared única y canales de red de nanotubos de carbono de pared única con una capa dieléctrica inorgánica ondulada. Debido a la presencia de la capa dieléctrica de alúmina corrugada, la corriente de drenaje no cambió en ciclos diastólicos de estiramiento de más de 1000 amplitudes del 20%, mostrando una buena sostenibilidad.
Campos de aplicación de la electrónica de PCB flexible
Pantalla electrónica flexible
La pantalla electrónica flexible es un nuevo producto desarrollado en la Plataforma de tecnología electrónica flexible. Es un dispositivo de visualización variable y flexible hecho de materiales blandos. En la actualidad, el modo de visualización flexible (tecnología de papel electrónico, lcd, oled, etc.) se puede implementar en dispositivos de visualización hechos en sustratos flexibles, como libros electrónicos escribibles, pantallas de capacidad de memoria usb, etc.
Almacenamiento flexible de energía
El almacenamiento flexible de energía es una tecnología emergente de almacenamiento de energía que fabrica dispositivos electrónicos de materiales orgánicos / inorgánicos en plásticos flexibles / extensibles o sustratos metálicos delgados. Con su flexibilidad / ductilidad única y su proceso de fabricación eficiente y de bajo costo, tiene amplias perspectivas de aplicación en los campos de la información, la energía, la medicina y la defensa nacional, y se ha aplicado con éxito a pantallas electrónicas flexibles, OLED de diodos orgánicos emisores de luz, RFID impreso, paneles solares de película delgada y adherencia de superficies electrónicas.
Por ejemplo, las baterías plegables de 210 MA / h fabricadas por Samsung se utilizan en dispositivos portátiles. El grosor de la propia batería puede ser de 0,3 mm de espesor y se puede doblar 50.000 veces en la muñeca humana. No hubo fracaso.
Electrónica médica flexible
La característica básica de la electrónica médica flexible es la integración de varios componentes electrónicos en un sustrato flexible, formando una placa de circuito flexible similar a la piel, con alta flexibilidad y elasticidad similares a la piel.
La electrónica médica flexible puede integrarse naturalmente con los tejidos humanos durante mucho tiempo, puede medir con precisión la temperatura corporal, la respiración, la presión arterial, el electrocardiograma y otros indicadores médicos, y proporcionar datos básicos en tiempo real para la medicina de Big data.
Placa de circuito flexible
La placa de circuito impreso flexible (fpc) es un PCB flexible altamente confiable y excelente rendimiento hecho de poliimida o película de poliéster. Tiene las características de alta densidad de cableado, peso ligero, espesor delgado y buena flexibilidad, y es muy adecuado para el tema de desarrollo ligero, delgado y miniaturizado.
En los últimos años, el mercado de la electrónica flexible se ha expandido rápidamente y se ha convertido en una industria pilar en algunos países, con amplias perspectivas de aplicación en los campos de la información, la energía, la atención médica y la defensa nacional. El IPCB se centra en la producción de placas flexibles y rígidas, que es una opción consistente para clientes conocidos.
