et les cellules solaires à couche mince
Auteur : Marc Reuter | Panacol | marc.reuter@panacol.de
Dans le domaine de l'électronique, des caractéristiques telles que la flexibilité, la souplesse, la pliabilité et l'aptitude au port deviennent de plus en plus importantes. Pour produire des appareils fonctionnels présentant ces caractéristiques, il est nécessaire que toutes les parties de l'appareil soient flexibles ou pliables. Habituellement, les pièces électroniques, notamment celles montées sur des PCB ou des PCB flexibles, sont connectées par soudure. Mais les matériaux de soudure sont très rigides et peu flexibles. En outre, les températures de brasage de 316 à 371 °C (600 à 700 °F) représentent un défi croissant pour les appareils électroniques modernes sensibles à la chaleur. Par conséquent, la soudure pour créer des connexions conductrices entre les différentes parties électroniques n'est pas une option pour les appareils électroniques flexibles modernes.
Fig : Collage et création d'une connexion électrique en une seule étape : De petites puces sont fixées à des pistes flexibles par une connexion conductrice.
Les adhésifs conducteurs conventionnels ont été inventés à cet effet, ce qui permet déjà de coller deux composants électroniques sur des circuits imprimés sans contrainte de température importante. Mais ces adhésifs conventionnels doivent être appliqués sur une surface dure, pour créer une conductivité élevée. Pour les surfaces plus souples et plus flexibles, comme les cellules solaires à couche mince, l'électronique dans le moule ou les wearables électroniques et l'électronique flexible en commun, d'autres moyens de contact doivent être mis en place. Pour ces applications, une grande flexibilité de l'ensemble du dispositif est souvent requise. Les adhésifs conducteurs flexibles à base d'époxy constituent une alternative intelligente pour coller et connecter électriquement les composants des circuits flexibles en une seule étape. Ces nouveaux adhésifs conducteurs flexibles sont aussi flexibles que les matériaux sur lesquels ils sont appliqués et durcissent à basse température. Ces adhésifs époxy conducteurs sont la solution parfaite pour connecter de manière flexible les applications électroniques modernes.
La dernière génération de systèmes adhésifs conducteurs d'électricité est spécialement conçue pour répondre aux exigences élevées du secteur des dispositifs électroniques flexibles. Ces adhésifs sont particulièrement adaptés au collage de films sensibles à la température ou de matériaux de PCB flexibles. Ils possèdent une résistance élevée au pelage et une résistance extrême aux vibrations. Les adhésifs conducteurs flexibles permettent de fixer les composants avec un stress thermique minimal.
Ces caractéristiques résultent de la grande flexibilité des systèmes adhésifs eux-mêmes. Même avec une teneur en argent de 80 % et plus, ces adhésifs présentent une déformation nettement supérieure à celle des adhésifs classiques fragiles. Comme le montre la figure 2, les résultats d'un essai de traction typique indiquent que les adhésifs conducteurs flexibles (ici en orange) sont peu sollicités lorsqu'une déformation est appliquée. En revanche, les adhésifs conducteurs classiques fragiles (graphique bleu) subissent des contraintes importantes à mesure que la déformation augmente. Les nouveaux adhésifs peuvent résister aux vibrations et aux charges de flexion sans se rompre.
Fig. 2 : Diagramme contrainte-déformation des systèmes adhésifs fragiles et flexibles
La figure 3 illustre le comportement d'un adhésif conducteur traditionnel et d'un film adhésif conducteur flexible sur un substrat pliable. Les deux adhésifs différents ont été appliqués sur une fine feuille de cuivre pliable, puis pliés de la manière qui pourrait être requise dans un véritable dispositif électronique flexible. Lorsque les feuilles ont été pliées, l'adhésif conventionnel, plus fragile, montre des signes évidents de rupture. En comparaison, l'adhésif flexible s'adapte au mouvement et à la forme de la feuille de cuivre et reste totalement intact.
Fig 3 : Comparaison des feuilles pliées avec un adhésif flexible et fragile conducteur d'électricité
Par rapport aux autres adhésifs conducteurs traditionnels et aux soudures, cette nouvelle génération d'adhésifs conducteurs flexibles offre des avantages supplémentaires importants. Les adhésifs conducteurs flexibles présentent une excellente adhérence aux plastiques, notamment le polyimide, le PC, le PVC, l'ABS et les panneaux FR4. Ils peuvent être appliqués en couches très fines et sont légers. Ces adhésifs flexibles peuvent être dosés avec précision et appliqués rapidement en grands volumes pour la fabrication automatisée, ce qui les rend parfaitement adaptés aux applications de fixation de matrices et d'assemblage de composants sur des films flexibles et des circuits imprimés. Un autre avantage est la manipulation et le stockage très faciles de ces matériaux. Ces adhésifs à un seul composant peuvent être distribués et durcis en quelques minutes à des températures aussi basses que 100°C. Il est donc possible de coller des semi-conducteurs et de créer des connexions électriques en même temps. En outre, ces adhésifs conducteurs flexibles ne doivent être que refroidis et non congelés pendant le transport et ne sont pas classés comme des marchandises dangereuses pour le transport.
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