印刷电子产品启用新的射频设计
印刷电子设备首次制造100多年前与冲压铜薄片石蜡。快进到今天,印刷电子是一个初露头角的行业,许多商业机会。一些标准印刷流程丝网印刷、凹版印刷和决议,可扩展到高容量与标准竞争腐蚀过程。这使印刷电子产品成为主流。
现在印刷电子扩展到新的领域与生产设备类似于典型的3 d印刷流程。这些领域涉及低容量、更高的混合,和非标准设备制造,以及快速成型与高容量生产规模的目的。
在本文中,我们将给读者一些设计想法的简短概述印刷射频电子产品。与材料的进步和较低的成本印刷流程,创新者可以构建紧凑射频系统独特的基质,柔性基板,甚至弯曲的基质。让我们投入进去,看一些新颖的射频设计,可以用添加剂制作的印刷流程。
三个想法打印射频电子产品
印刷电子产品已经出现了明显的发展在过去的几年中,许多创新的关注降低成本参与快速原型和迭代的创新。印刷电子是指加法制造电子设备,但不一定3 d打印技术流程。相反,这包括沉积和养护的导体电路,紧随其后的是标准汇编。
到目前为止,最大的射频应用印刷电子已经在智能手机领域,它已被用于制作主天线和GPS天线。这些都是目前标准的刚性和柔性衬底材料制作的。新设计的机会可以找到超越标准材料集,在生物降解与当前的机会,non-planar、透明的电子产品。
可生物降解的电子产品
回收的消费电子产品,使用射频设备是一个持久的担忧在电路板和半导体材料不易降解回环境。生物可降解材料用于加工允许这些产品变得更加可持续,通过允许一次性产品迅速降低或使回收过程从消耗设备获取原材料。
可生物降解的印刷电路由斯坦福大学的一个研究小组证明。(源]
使用印刷过程的优点是在沉积的可生物降解的导体射频电路或一个可生物降解的活跃的射频材料,特别是导电聚合物或半导体聚合物。另一个机会是沉积铜的射频电路和非线性射频电路在可生物降解的基质,在回收过程包括从PCB剩余材料的剥离和检索。材料用于可生物降解的电子也提供设计的机会在医学或植入式设备,其中可能包括一个数据传输的射频部分。
Non-Planar电子
看任何印刷电路板,集成电路:一切都与纯粹的平面流程生产。甚至使用平面柔性电路板生产加工。标准的制造过程,特别是光致抗蚀剂曝光,需求平面基板,以确保高质量的曝光和腐蚀。制造non-planar电子印刷元素要求一个添加剂过程,可以直接存款导线弯曲或不规则表面。
在制备方法用于non-planar电子、发表的几个例子:
- 从解决方案直接沉积在一个弯曲的衬底
- 添加剂沉积,如气溶胶喷射或喷墨
- 沉积在一个电影,其次是涂层到衬底上
- 通过微型机械沉积或者印刷的面具
在射频领域,这使得完全集成射频系统在弯曲的表面,包括天线,滤波器,耦合器,权力分规。
贴片天线的刚性圆锥PTFE-based衬底,由罗杰斯和Averatek。
Non-planar电子不透明表面已经是有趣的因为这些基质可以制造陶瓷、PTFE-based材料,和其他刚性或柔性材料。还有另一个类的材料,射频印刷电路可以捏造:透明材料。
透明的射频电子
一些商用印刷系统现在可以直接透明导电薄膜沉积到透明的表面,包括灵活或曲面。这将打开另一个机会制造透明电子在导体上沉积膜和膜涂在目标底物,如一个窗口或聚乙烯(PET)的电影。
在过去,透明导体将直接从掺杂二氧化锡薄膜沉积,但这些透明导体的电阻太高用于射频设计。喷墨印刷可以用来制造射频电路从薄的银网电影和其他导电金属氧化物或聚合物。这些电影可以提供较低的电阻比传统的透明导体像掺杂锡氧化物,急需在射频电路。
印刷电子设计规则
印刷电子产品的设计规则是非常相似的规则必须在标准实现电子产品。生产原则约束主导印刷电子产品生产是线宽/间距值。喷墨打印,sub-mm特征尺寸是可能的,一些制造商提供50微米(2毫升)特征尺寸。跳入印刷电子产品之前,确保你理解你制造工艺的限制,在原型设计当扩展到生产。
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