Flexible Hybridelektronik (FHE) vereint das Beste aus gedruckter und flexibler Elektronik mit starrer Si-basierter Elektronik. Ein kritischer und oft einschränkender Engpass ist die Verbindung zwischen gedruckten (oft breiten) und Si-ICs (oft enge Abstände).
Normales Lot kann nicht ohne Weiteres verwendet werden, weil (1) Substrate wie TPU (dehnbare Elektronik) und PET (flexible Elektroden) strenge Temperaturbeschränkungen auferlegen, die oft sogar unter denen von Niedrig-T-Loten auf Wismutbasis liegen, und (2) einige Tinten, insbesondere Ag-Tinten, sich in Lot auflösen. Darüber hinaus müssen diese Verbindungen nicht nur die Pitch-Größen der ICs unterstützen, sondern auch das Biegen und Dehnen überstehen und mit Standard-Industrieprozessen kompatibel sein.
Eine Möglichkeit ist der Einsatz von partikelgefüllten Epoxiden (häufig Ag-Partikel) zur Herstellung der Verbindungen. In diesem Fall sind die Teilungsgrößen begrenzt, es sei denn, sie sind anisotroph. Darüber hinaus sind die Partikelfüllungen oft hoch, um eine hohe Leitfähigkeit zu erreichen, was die Kosten in die Höhe treibt.
Sunray hat eine neuartige Lösung entwickelt: Sie dispergieren ferromagnetische Partikel in einem zweiteiligen Epoxidsystem. Unter einem externen Magnetfeld richten sich die Partikel vertikal aus und bilden in der z-Achse leitfähige Bahnen. Dabei kann der Abstand bis zu 100 um betragen. Die Aushärtungstemperatur kann bis zu 80 °C betragen, was die Kompatibilität mit TPU und PET gewährleistet. Das Material kann extremen, wiederholten Dehnungen standhalten.
Außerdem ist das Verfahren, wie unten gezeigt, mit dem Standard-SMT-Verfahren kompatibel. Das Material kann mit einer Schablone gedruckt oder dispensiert werden. Sobald das Bauteil entnommen und platziert ist, werden die Partikel mit einer magnetischen Palette ausgerichtet, bevor die Folie einen Aushärtungsschritt durchläuft (Batch Over, Reflow, Vertikalofen).
Dies ist ein interessantes Verfahren. Es hat natürlich nicht die Selbstausrichtungseigenschaften von Lot. Außerdem ist die Schichtdicke derzeit auf 100 um begrenzt, was für viele ICs zu breit ist. [This is automatically translated from English]
