Dispositivos de silicona: circuitos estirables de bricolaje

Los circuitos flexibles construidos con película de poliimida ahora son comunes, puede crear prototipos con ellos en múltiples fábricas, a un costo que es casi aceptable para el hacker promedio. La película de poliimida es bastante resistente para algo tan delgado, pero eventualmente se romperá y, con componentes más grandes, los radios de curvatura son bastante restringidos. Pero, ¿qué pasa con los circuitos estirables, como en los circuitos que puedes flexionar, torcer y estirar? Presentemos los dispositivos de silicona. Un grupo de investigación de la Universidad de Hasselt, Bélgica, ha estado creando prototipos de sustratos de circuitos basados ​​en silicona verdaderamente flexibles, logrando integrar una amplia gama de tipos de componentes SMT con una interconexión de doble capa, con vías y contactos externos.

Debería ser posible reproducir el proceso utilizando nada más especial que su cortador láser de CO2 Makerspace promedio, y un par de herramientas especiales que se pueden hacer fácilmente (se promete una guía para eso), es simplemente una cuestión de reunir algunos materiales especiales. , y usando recortes que tengas por ahí para el resto. La interconexión utiliza Galinstan, que es una aleación de galio, indio y estaño de bajo punto de fusión. Desafortunadamente, este material es bastante caro y no puede enviarse por vía aérea debido al contenido de galio, sin un manejo especializado, con un costo considerable. Pero aparte de eso, aparte de algunas láminas acrílicas, algo de vinilo, papel de cobre y algunos aerosoles, nada está fuera de su alcance.

El proceso de construcción es inverso a lo que normalmente vemos, con los componentes y las placas de contacto de cobre colocadas primero sobre una lámina de vinilo imprimada. Esta hoja está marcada con láser con los contornos de los componentes para permitir su colocación correcta. Sí, así es, están usando una cortadora láser para marcar el vinilo, un plástico que contiene cloro. Aférrate a ese pensamiento por un momento.

Las capas aislantes y las capas de sustrato se construyen recubriendo las cuchillas con una capa de silicona transparente. Las capas de interconexión se forman pegando una lámina de vinilo nueva en los contactos expuestos y cortándola con láser para exponer las almohadillas y las huellas de interconexión. A continuación, se aplica el elegante Galinstan con brocha y se retira la plantilla de vinilo. Enjuague y repita para la siguiente capa de silicona aislante, más pistas de circuito, luego use el cortador láser para grabar con precisión a través de las regiones de vía para permitir que se agregue más metalización. Finalmente, se aplica una capa de silicona sobre todo el ensamblaje, se usa nuevamente el láser para grabar la silicona de las almohadillas de contacto y, con un poco de estañado de soldadura, ya está. Simple, si tan solo nuestros Makerspaces no tuvieran reglas contra el corte de vinilo con láser.

Claramente, esta fue una descripción general muy breve, aquí hay una guía instructiva muy detallada lista para usted, así como un trabajo de investigación formal, que detalla por qué sucedió esto y por qué es posible que desee intentarlo usted mismo.

Si le gustan los dispositivos portátiles personalizados, es posible que recuerde este artículo anterior sobre circuitos de silicona y esta cosa extraña de aspecto orgánico del mismo período de tiempo.

¡Gracias [Daniel] por el consejo!