Розроблена технологія швидкого і недорогого виробництва електронних друкованих плат за допомогою методу звичайного струменевого друку
Дослідники з Технологічного університету Джорджії, Токійського університету і компанії Microsoft Research розробили метод швидкого і недорогого виготовлення електронних друкованих плат, в якому задіюється звичайний офісний принтер, здатний друкувати як на папері, так і на поверхнях твердих матеріалів. За допомогою цього методу стало можливим виготовлення прототипів і досвідчених зразків плат всього за 60 секунд, які потрібні для роздруківки зображення малюнка плати. При цьому, сума вкладень і витрат не перевищує 300 доларів, що істотно менше сум у кілька тисяч доларів, в які обходиться придбання промислових установок по швидкому виробництва прототипів друкованих плат.
Технологія, що отримала найменування IIC (instant inkjet circuits), дозволяє роздрукувати малюнок електричних провідників довільної форми на поверхню твердих і гнучких матеріалів. Така технологія може істотно полегшити життя, як і професійним электронщикам, так і любителям-ентузіастам, які в деяких випадках вдаються до використання старого і перевіреного лазерно-утюжного методу, що вимагає певних навичок, обладнання, матеріалів і хімічних реактивів.
"Своєю розробкою ми демонструємо абсолютно новий підхід до швидкого створення прототипів друкованих плат, які за якістю не поступаються платам промислового виробництва" - розповідає Грегорі Абоуд (Gregory Abowd), професор з Технологічного університету Джорджії, - "На відміну від інших існуючих методів, що дозволяють надрукувати малюнки струмопровідних провідників, наш спосіб дозволяє обійтися без спеціального обладнання, хоча надруковані доріжки стають повністю токопроводными через нетривалий час після їх роздрукування".
Реалізація технології IIC стала можливо за рахунок досягнень у сфері хімічних методів з'єднання металевих частинок. Ці методи дозволили дослідникам з'єднати в єдине ціле срібні наночастинки, що знаходяться в чорнилі для струменевого принтера. Процес хімічного з'єднання відбувається при кімнатній температурі, що дозволило уникнути необхідності застосування процесу високотемпературного теплового спікання, який займає досить тривалий час і може надати руйнівний вплив на матеріали деяких видів. Новий метод IIC найкраще працює при друці на звичайну крейдяний папір, на PET-плівку і на глянсову фотопапір, але допускається друк струмопровідних доріжок, з трохи гіршими результатами, на поверхню гуми, цупкого брезенту і на аркуші деяких магнітних матеріалів.
Після роздруківки малюнка друкованої плати на будь-якому з видів матеріалів на неї одразу ж можна почати установку електронних компонентів. Правда про традиційному паяльнике в цьому випадку доведеться забути, для з'єднання виводів компонентів з струмопровідними доріжками необхідно використовувати двосторонню струмопровідну липку стрічку або спеціальний срібний струмопровідний клей, що широкодоступны на споживчому ринку. Завдяки цьому, завершені електронні пристрої, навіть високої складності, можуть бути створені з нуля, буквально за кілька годин часу.
"Все, що ми розробили під час наших досліджень, скоро стане доступно і дозволить людям використовувати це навіть у домашніх умовах" - розповідає Йошихіро Коэхара (Yoshihiro Kawahara), професор з Токійського університету, - "Наш метод струменевого друку може використовуватися для друку монтажних друкованих плат, різних датчиків і антен будь-якої складності, що відкриває перед ентузіастами та інженерами масу нових можливостей".