НИИИТ
Научно-исследовательский институт инновационных технологий
Печатная электроника
Лаборатория печатной электроники
Генератор идей
Если у Вас есть идеи по
применению печатной электроники,
напишите нам об этом
Отправить

Проводники и антенны

Любые элементы в классической, печатной технологии и технологии на их стыке требуют обеспечения межсоединений, в качестве которых выступают проводники. В классической технологии это дорожки печатных плат, провода и кабели. В печатной электронике это печатные проводники. В силу особенностей технологии нанесения чернил на поверхности такие проводники, в большинстве случаев, повторяют форму поверхности, на которую они нанесены.

Одним из применений проводников (кроме непосредственного электрического соединения элементов) является формирование антенн. Учитывая гибкость основания, на котором может быть сформирован рисунок, антенна может так же располагаться в объеме.

Подробнее

Вопрос формирования проводников с нужными параметрами зазор/проводник – один из базовых в печатной электронике. Учитывая многообразие технологий, по которым может быть нанесен рисунок, выбор метода печати и параметров полученных проводников проводится исходя из назначения готового продукта. К примеру, технологиями струной печати можно изготовить проводники малых толщин, и применение их в областях силовой электроники и СВЧ-техники невозможно. А методами трафаретной печати формирование рисунка высокого разрешения (с шириной проводников менее 30 мкм) – невыполнимая задача.

Отдельным вопросом следует рассматривать процесс формирования проводников заданной формы. К примеру, при струйной печати, когда изображение формируется из отдельно нанесенных капель материала, их взаимное наложение, ориентация и т.д. является параметрами, влияющими на получение готового проводника заданной формы. Печать осуществляется головкой принтера в движении, импульс движения передается и капле материала вылетевшей из сопла головки принтера. Разница в результатах нанесения в зависимости от скорости нанесения приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Разница в форме напечатанного рисунка на фотобумаге в зависимости от скорости печати

Вопрос формирования рисунка затрагивает не только область параметров процесса, но и рисунка нанесения. Как видно на рисунке 2 при заданных в AutoCad параметрах проводника реально полученные значения ширины отличаются в большую сторону.

Рисунок 2 – Соотношение ширины реально полученных проводников относительно заданных в проекте

Толщина полученных проводников так же зависит от их ширины (см. рисунок 3).

Рисунок 3 –Зависимость толщины проводников от их ширины

Учитывая растекаемость капель и ограниченную точность нанесения получить ровно требуемые размеры проводников затруднительно. Для получения приемлемого результата применяют разнообразные методы формирования рисунка. Некоторые из них, а так же результаты спекания при различных температурах основания приведены на рисунках 4 - 7.

Рисунок 4 – Вид контактной площадки в зависимости от формы нанесения чернил

Рисунок 5 – Растекание чернил на концах формируемых проводников, приводящее в дальнейшем к замыканию между проводниками: а) без компенсации, равномерное нанесение; б) с компенсацией, с разреженным рисунком на конце проводника

Рисунок 6 – Растекание чернил на концах формируемых проводников, приводящее в дальнейшем к обрывам между проводниками и полигоном: а) без компенсации, равномерное нанесение; б) с компенсацией, с уплотненным рисунком в месте стыка проводника и полигона

Рисунок 7 – Различия в получаемом полигоне в зависимости от исходной формы рисунка и температуры основания

При изготовлении антенн вопрос поддержания соотношения зазор/проводник становится ещё более важным параметром. Формы и типы антенн зависят от частотных диапазонов, в которых они будут работать (см. рисунок 8). Примеры различных антенн приведены на рисунке 9.

Рисунок 8 – Различные формы и типы печатных антенн

Рисунок 9 – Различные формы и типы печатных антенн

Статьи по теме
Ducky in the dark: интерактивная электротехническая сказка
Ducky in the dark: интерактивная электротехническая сказка
Вездесущая электроника уже давно проникла и в сферу чтения книг, но бумажные книги стойко конкурируют с электронными, читаемыми, как с ридеров на электронных чернилах, так и с планшетов, смартфонов, компьютеров. А одно из перспективных направлений электроники — печатная электроника — позволяет создать, так сказать, «гибридные» интерактивные книги, представляющие собой что-то среднее между печатной и электронной книгой.Проводники и антенны )
скачать в формате pdf