El material dieléctrico es a menudo el cuello de botella de los dispositivos de RF y MW de alto rendimiento totalmente impresos. A menudo se trata de un reto descuidado, ya que se hace hincapié en la capa conductora. De hecho, el desarrollo de un material dieléctrico adecuado de bajas pérdidas que se pueda imprimir digitalmente con una resolución alta y controlada es un reto técnico. En este vídeo de 3 minutos, Yuri Piro, de la Universidad de Massachusetts Lowell, explica por qué es un reto
Yuri dijo: "Los fotopolímeros son los materiales que se utilizan y los polímeros convencionales más comunes son los acrilatos o los metacrilatos. Se inician con radicales y tienen enormes dipolos. Y esos dipolos son realmente muy importantes para la cinética de la reacción. Estabilizan el radical durante la propagación y si se empezaran a eliminar esos dipolos para que el material tuviera menos pérdidas, se destruiría la cinética de la reacción. No podrías formar estos polímeros en el momento. La polimerización catiónica es también muy común para cosas como los epoxis, pero de nuevo tienes los grupos que retiran los electrones para estabilizar la propagación del catión y la eliminación de estos realmente perjudica la cinética. Así que hay un par de maneras de evitarlo.
Una de ellas es utilizar materiales no polares preformados y disolverlos en algún tipo de disolvente. Hay dos grandes problemas con ese enfoque. El primero es que hay que expulsar el disolvente durante el curado, lo que introduce mucha tensión en la película. Y el otro problema es la viscosidad. Normalmente, se trata de materiales de alto riesgo. Y para reducir la viscosidad hasta el punto de poder utilizar la impresión de alta resolución, hay que utilizar grandes fracciones de disolvente. Y muchos de los disolventes para conseguir que los materiales no polares se disuelvan tienen que ser cosas como el talibán o el xileno. Y esos son bastante tóxicos y difíciles de usar en el entorno de la fabricación. Así que hay esta gran necesidad de utilizar para hacer polímeros no polares en el lugar que tienen esta baja constante dieléctrica y las condiciones de procesamiento mínimo.
Ahora, hay algunas soluciones que están sucediendo en este momento. Verás que en la electrónica impresa la POLIAMIDA es un material común que la gente utiliza que tiene un CTE bajo y tiene un factor de disipación bastante bajo. Pero uno de los problemas con la poliamida es que el material tiene que ser inmunizado en el momento. Así que tienes que calentar el material más allá de 180 grados. Y una vez que empiezas a hacer eso, tienes que descalificar algunos de los materiales flexibles que son una especie de las partes más emocionantes de la integración de la electrónica de impresión en primer lugar. Otro material común que la gente utiliza es el benzos butano. Pero, de nuevo, eso requiere condiciones de procesamiento que son muy largas y calientes y destruyen la capacidad de introducir materiales flexibles.
Así que dar con un material no polar que se pueda formar en el acto con condiciones de procesamiento y polaridad bajas es difícil y realmente no se pueden utilizar estos enfoques convencionales." [This is automatically translated from English]