Realizarea imprimate Power Electronics înseamnă merge dincolo de nanoparticule de argint

- Mar 14, 2018-

Miercuri, 21.02.2018 - 09:00 3 comentarii scrise de Laura Panjwani - redactor

 

 图片1.png

Datorită recente descoperiri, cercetătorii şi producătorii sunt de acum pot demonstra cu succes 3D electronică tipărită utilizând cerneluri nanoparticulelor de argint. În timp ce această tehnologie s-a dovedit a fi destul de promiţătoare pentru mai mică putere sisteme electronice, nu este fezabilă pentru sistemele care au nevoie de curent de înaltă densitate, cunoscut sub numele deelectronică de putere.

Aceleaşi proprietăţi care face argint atrăgătoare pentru electronică tipărităfaptul că abilitatea de sinterizare la temperaturi scăzute, deoarece acestas foarte instabilă şi atomii migra cu temperaturi scăzute şi consum redus de energieAcest lucru poate duce la eşecuri prematură, atunci când aveţi mai mare densitate de curent trece prin ea,a spus Greg Fritz, un om de stiinta materialelor, în laboratorul Charles Stark Draper.Atât de mult de tehnologie de tipărit electronice a fost pe circuite imprimate, mai mică putere că munca bine cu cerneluri nanoparticulelor de argint, dar Draper are produse care sunt de mare putere şi destul de mic Deci noi nu suntem capabili de a utiliza argint tipărite pentru aceste produse.

 

Din acest motiv, Fritz şi echipei sale de la Draper sunt lucrează în prezent la tehnici alternative de imprimare electronice de mare putere.

Fritz discutat recent acest lucru la conferinţa de FLEX 2018, a avut loc Feb. 12-15 în Monterey, CA.

 

Înainte de prezentarea luiintitulatActivarea electronică de putere imprimate prin colaborare”—Fritz a vorbit cu RandD revista despre ceea ce el si colegii sai fac pentru a face electronică de putere imprimată o realitate.

 

Revista de RandD: Ce intră subputereumbrela electronice?

 

Fritz: Termenputereeste un fel de un termen impropriu, în care acesta este într-adevăr referindu-se la densitatea de putere mare. Când spunem putere, ne referim la alimentarea ceva fără accentuează dimensiunea produsului dincolo de un punct de sens şi încă menţine performanţa. Modul mai tehnic pentru a descrie ceea ce facem este că suntem încercarea de a crea un material tipărit care se pot ocupa densităţi de high-curent fără a mai fi temperatura înaltă de prelucrare.

RandD Magazine: Care sunt cererile pentru electronică de putere tipărite?  Fritz: Ne gasim că trântor camerelor sunt de fapt destul de mare putere, aşa că suntem încercarea de a imprimacurajde drone. Între bateria şi restul de droneluminile şi coms şi ventilatorul şi toate celelalte lucruriExistă un Consiliu de administrație care devine toată puterea. Se poate solicita un amplificator unic sau amperi mai mult de zece de curent, şi cares o mulţime de putere pentru argint să îndure atunci când scalaţi jos dimensiunea conductorului.  Cautam, de asemenea, la antene de mare putere. Avem antene 3D pe care le facem acum cu sârmă sau cupru sau alte materiale voluminoase, dar ar fi foarte frumos daca ne-ar putea imprima doar aceste materiale, şi astăzi putemt face asta cu disponibile tipărite cernelurile.  RandD Magazine: Ce cerneluri nanoparticulelor de argint utilizat în prezent nu sunt eficiente pentru electronice tipărite de mare putere?  Fritz: Argint funcţionează pentru electronică tipărit pentru că face o treabă foarte bună de a merge la o cerneală linii continue. Acest lucru este pentru că atomii suprafata unei particule de argint se va muta în jurul până când au găsit un consum redus de energie la faţa locului. Asta înseamnă că, în general, acestea pot sinterizare în aceste urme electric continuu destul de uşor. Din păcate, odată ce acestea formează care urmă continuă, această proprietate nu este schimbat asa ca acum cand am pus energie în ea, sub formă de temperatură sau chiar mai frecvent ridicat actual, veţi obţine migraţiei duce la insuficienţă. Ls aceleaşi proprietăţi, Deci atomii va difuză între suprafaţă şi se va deschide golurile. De aceea, argint nu este utilizată în telefonul tău mobil sau laptop-ul ca un conductor de alimentareargintul este acest conductor mare, dar are aceasta problema de a fi instabil, mai ales cu curenţi de înaltă.  Revista de RandD: Ce căi de cercetare sunt explorarea pentru a imprima electronică de putere?  Fritz: Ceea ce vrem să facem este să poată tipări cevaca de argint în care se sinterizați bineDar, odată ce acesta sinterizați se opreşte fiind instabil. Că este destul de dificil pentru că suntem adăugarea pe o cerinţă care net vreau procesare de înaltă presiune. Oameni din întreaga lume sunt de lucru pe de imprimare cu cupru si aur şi alte materiale, şi pentru a obţine într-adevăr o calitate bună de cupru sau de aur, de asemenea, trebuie să aibă presiune ridicată sau temperaturi ridicate în timpul procesului de sinterizare, deoarece spre deosebire de argint see întotdeauna stabil relativ.  Ceea ce neve veni cu este o modalitate de a avea acest compromis. Vom începe off cu un material care este stratificat nanoe instabil ca o cerneală, ea are un nano-distanţate reactive. O dată vom imprima cerneală şi ne sinterizare se, suntem capabili de a forma un material nou, care este un aliaj din structura strat am demarat cu, dar acum acest nou aliaj are proprietăţi complet diferite. Este în mod inerent de înaltă temperatură stabilă. NoiAm demonstrat acest lucru, şi amve făcut conductori în acest fel.  Căderea de acest lucru este că avem nevoie pentru a menţine îmbunătăţirea celelalte proprietăţistabilitatea mecanică pentru electronice flexibile, conectivitate electronice pentru ao face mai direct concurente cu argint disponibile. Cu toate acestea, amAm fost în măsură să le facă noi cerneluri şi ne sunt în prezent de imprimare ei în toate tipurile de imprimante comerciale. Suntem la un început promiţător.  RandD Magazine: Există bariere pentru a face această tehnologie de succes?  Fritz: Există unele optimizare de făcut în acest domeniu şi există unele biochimice noi, care avem nevoie să fie conştienţi de. Ne sunt încercarea de a îmbunătăţi rezistivitatea. Înţelegem că există un compromis. Nu vom bate argint în termeni de rezistivitatea. Dar chiar şi în telefonul mobil au folosit fire de cupru, şi comerciale off rezistivitatea mai bine de argint, pentru fiabilitate de cupru. Asta e tot noi cerem piaţă pentru a face as well. Am donCred ca este asta nebun să spun că am de gând să aibă o rezistivitatea mai rău decât de argint, cu avantajul de a fi tipărit şi manipulare de mare putere, dar avem nevoie să vă asiguraţi-vă că suntem nu cu prea mult de o sancţiune în rezistivitatea. NoiAm dovedit conceptul nostru şi cred că acum avem nevoie pentru a înţelege cât de mult mai îmbunătăţire în rezistivitatea avem nevoie pentru a face acest lucru adoptabil.  RandD Magazine: Care sunt cele mai mari avantaje de o abordare imprimabilă pentru aceste electronice de mare putere?  Fritz: Adevarata provocare cu unele dintre produsele noastre este că ne dont au o mulţime de spaţiu. Avem nevoie pentru a pune ceva acolo care se întâmplă să fie conforme şi se potrivesc într-un loc ciudat. Este mai uşor, în unele modalităţi de imprimare. Pentru dimensiunea noastră a companiei, o mulţime de ori ceea ce facem este incepand cu produse disponibile pe piaţă care sunt făcute în miliarde de unități pe an şi apoi luând o parte din aceste chip-uri sau alte elemente care ne-o dorim şi adăugarea ceva la ele.  Dorim să vă conectaţi mai multe chips-uri pe un singur modul într-un mod care face ca un întreg modulul au valoare adăugată. Vom imprimaţi acestea interconecteaza ambalaj, acestea interconecteaza între chips-uri sau produse comerciale, pentru că vrem să fie în măsură să fac asta rapid, in-house, şi ne-o dorim face mod că putem avea încredere calitatea. Imprimarea are beneficii atât conformability, cât şi capacitatea de a lucra pe piese mai mici, personalizate care vă puteamt permite să ruleze într-o instalație de fabricatie. Faptul că ai controla aceasta înseamnă oricine poate face acest lucru. În cazul în care putem livra aceasta piaţă nimeni posibilitatea de a imprima propriile circuite.  Acest interviu a fost editat pentru lungime și claritate


O pereche de:Cerneluri conductoare de argint şi pastă pentru RFID Următoarea:Cerneluri conductoare de argint şi pastă pentru electronice imprimate 3D