мэдээ

Nature-д зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS-г хязгаарлагдмал дэмждэг. Хамгийн сайн ашиглахын тулд хөтчийн шинэ хувилбарыг ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer-ийн нийцтэй байдлын горимыг унтраа). Үүний зэрэгцээ , тасралтгүй дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид загвар болон JavaScript-гүй сайтуудыг харуулах болно.
Нэмэлтүүд болон бага температурт хэвлэх процессууд нь уян хатан субстрат дээр янз бүрийн эрчим хүч зарцуулдаг, эрчим хүч зарцуулдаг электрон төхөөрөмжүүдийг бага зардлаар нэгтгэж чаддаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр төхөөрөмжөөс бүрэн электрон системийг үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн цахилгаан эрчим хүчний электрон төхөөрөмжүүдийн янз бүрийн үйлдлийн хүчдэлийн хооронд хөрвүүлэх шаардлагатай байдаг. төхөөрөмжүүд. Идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд-индуктор, конденсатор, резисторууд нь цахилгаан эрчим хүчний электроник болон бусад олон хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай шүүлтүүр, богино хугацааны эрчим хүчийг хадгалах, хүчдэл хэмжих зэрэг үүргийг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд бид индуктор, конденсатор, резистор болон RLC хэлхээг уян хуванцар субстрат дээр дэлгэцэн дээр хэвлэж, цахилгаан эрчим хүчний электрон төхөөрөмжид ашиглахын тулд индукторын цуврал эсэргүүцлийг багасгахын тулд дизайны үйл явцыг тайлагна. органик гэрэл ялгаруулах диод ба уян хатан лити-ион батерейны . Хүчдэл зохицуулагчийг диодыг батарейгаас тэжээхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь тогтмол гүйдлийн тогтмол гүйдлийн хөрвүүлэгчийн хэрэглээнд уламжлалт гадаргуутай холбох эд ангиудыг орлуулах боломжтой хэвлэсэн идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харуулж байна.
Сүүлийн жилүүдэд янз бүрийн уян хатан төхөөрөмжүүдийг элэгддэг, том талбай бүхий электрон бүтээгдэхүүн, зүйлсийн интернетэд ашиглах нь бий болсон. Эдгээрт фотоволтайк 3, пьезоэлектрик 4, термоэлектрик 5 зэрэг эрчим хүч цуглуулах төхөөрөмж; 6, 7 батерей зэрэг эрчим хүч хадгалах төхөөрөмж; мэдрэгч 8, 9, 10, 11, 12, гэрлийн эх үүсвэр зэрэг эрчим хүч зарцуулдаг төхөөрөмжүүд 13. Хэдийгээр эрчим хүчний эх үүсвэр, ачааллын хувьд ихээхэн ахиц дэвшил гарсан ч эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүрэн электрон систем болгон нэгтгэхэд ихэвчлэн цахилгаан электроник шаардлагатай байдаг. цахилгаан хангамжийн үйл ажиллагаа болон ачааллын шаардлагуудын хоорондын үл нийцэх байдлыг даван туулах. Жишээлбэл, батерей нь цэнэгийн төлөвийн дагуу хувьсах хүчдэл үүсгэдэг. Хэрэв ачаалал нь тогтмол хүчдэл эсвэл батерейны үүсгэж чадах хүчдэлээс өндөр байвал цахилгаан электроник шаардлагатай. .Цахилгааны электроник нь сэлгэн залгах, удирдах функцийг гүйцэтгэхэд идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд (транзисторууд) мөн идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (индуктор, конденсатор, резистор) ашигладаг.Жишээ нь, сэлгэн залгах зохицуулагчийн хэлхээнд сэлгэн залгах цикл бүрийн үед энерги хуримтлуулахын тулд индукторыг ашигладаг. , хүчдэлийн долгионыг багасгахын тулд конденсаторыг ашигладаг бөгөөд санал хүсэлтийг хянахад шаардлагатай хүчдэлийн хэмжилтийг резистор хуваагч ашиглан хийдэг.
Зүүдэг төхөөрөмжүүдэд (импульсийн оксиметр 9 гэх мэт) тохиромжтой цахилгаан электрон төхөөрөмжүүд нь хэд хэдэн вольт ба хэд хэдэн миллиампер шаарддаг, ихэвчлэн хэдэн зуун кГц-ээс хэдэн МГц давтамжийн мужид ажилладаг бөгөөд хэд хэдэн μH ба хэд хэдэн μH индукц шаарддаг ба багтаамж нь μF 14 тус тус. Эдгээр хэлхээг үйлдвэрлэх уламжлалт арга нь хатуу хэвлэмэл хэлхээний самбарт (ПХБ) салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнах явдал юм. Хэдийгээр цахилгаан эрчим хүчний электрон хэлхээний идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг нь ихэвчлэн нэг цахиурын нэгдсэн хэлхээнд (IC) нэгтгэгддэг боловч идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ихэвчлэн байдаг. гадаад, эсвэл захиалгат хэлхээг зөвшөөрөх, эсвэл шаардлагатай индукц болон багтаамж нь цахиурт хэрэгжүүлэхэд хэтэрхий том байна.
Уламжлалт ПХБ-д суурилсан үйлдвэрлэлийн технологитой харьцуулахад нэмэлт хэвлэлтээр дамжуулан электрон төхөөрөмж, хэлхээг үйлдвэрлэх нь энгийн бөгөөд өртөг зардлын хувьд олон давуу талтай. Нэгдүгээрт, хэлхээний олон бүрэлдэхүүн хэсэг нь контактын металл гэх мэт ижил материал шаарддаг. болон харилцан холболтын ачаар хэвлэх нь харьцангуй цөөн тооны боловсруулалтын үе шаттай, цөөн тооны материалын эх үүсвэртэй олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгэн зэрэг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог15. Фотолитографи, сийлбэр зэрэг хасах процессыг орлуулах нэмэлт процессыг ашиглах нь үйл явцын нарийн төвөгтэй байдал, материалын хаягдлыг улам бүр багасгадаг16, 17, 18, болон 19. Нэмж дурдахад, хэвлэхэд ашигладаг бага температур нь уян хатан, хямд хуванцар субстраттай нийцдэг бөгөөд энэ нь 16, 20 электрон төхөөрөмжийг том талбайд хамрахын тулд өндөр хурдтай өнхрөх үйлдвэрлэлийн процессыг ашиглах боломжийг олгодог. хэвлэмэл эд ангиудыг бүрэн хэрэгжүүлэх боломжгүй тул гадаргууд холбох технологи (SMT) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг уян хатан субстрат 21, 22, 23-тай бага температурт хэвлэсэн эд ангиудын хажууд холбосон эрлийз аргуудыг боловсруулсан. Нэмэлт процессын давуу талыг олж авах, хэлхээний ерөнхий уян хатан байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд аль болох олон SMT бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэвлэмэл хувилбараар солих шаардлагатай байна. Уян цахилгаан эрчим хүчний электроникийг хэрэгжүүлэхийн тулд бид SMT идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон дэлгэцэн дээр хэвлэсэн идэвхгүй хэсгүүдийн хослолыг санал болгосон. СМТ-ийн том ороомгийг хавтгай спираль индуктороор солиход онцгой анхаарал хандуулдаг.Хэвлэмэл электроникийн үйлдвэрлэлийн янз бүрийн технологийн дотроос дэлгэцэн дээр хэвлэх нь том хальсны зузаантай (металл шинж чанаруудын цуврал эсэргүүцлийг багасгахад зайлшгүй шаардлагатай) идэвхгүй эд ангиудад онцгой тохиромжтой. ) болон өндөр хэвлэх хурд нь см-ийн түвшний талбайг бүрхсэн ч гэсэн ижил байдаг.Материал 24.
Цахилгаан эрчим хүчний электрон төхөөрөмжийн идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн алдагдлыг багасгах шаардлагатай, учир нь хэлхээний үр ашиг нь системийг тэжээхэд шаардагдах эрчим хүчний хэмжээнд шууд нөлөөлдөг. Энэ нь ялангуяа урт ороомогоос бүрдсэн хэвлэмэл ороомгийн хувьд хэцүү байдаг тул өндөр цувралд өртөмтгий байдаг. эсэргүүцэл.Тиймээс хэвлэмэл ороомгийн 25, 26, 27, 28-ын эсэргүүцлийг багасгахын тулд зарим хүчин чармайлт гаргасан боловч цахилгаан эрчим хүчний электрон төхөөрөмжүүдийн өндөр үр ашигтай хэвлэсэн идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд дутмаг хэвээр байна. Өнөөдрийг хүртэл олон тооны хэвлэсэн идэвхгүй гэж мэдээлсэн. уян хатан субстрат дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь радио давтамжийг таних (RFID) эсвэл эрчим хүч цуглуулах зорилгоор резонансын хэлхээнд ажиллахаар бүтээгдсэн 10, 12, 25, 27, 28, 29, 30, 31. Бусад нь материал эсвэл үйлдвэрлэлийн процессын хөгжилд анхаарлаа хандуулж, ерөнхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харуулдаг. 26, 32, 33, 34 нь тодорхой хэрэглээнд зориулагдаагүй байна. Үүний эсрэгээр, хүчдэлийн зохицуулагч гэх мэт цахилгаан эрчим хүчний электрон хэлхээнүүд нь ердийн хэвлэмэл идэвхгүй төхөөрөмжүүдээс илүү том бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг бөгөөд резонанс шаарддаггүй тул өөр өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн загвар шаардлагатай байдаг.
Энд бид цахилгаан электрониктой холбоотой давтамжууд дээр хамгийн бага цуврал эсэргүүцэл, өндөр гүйцэтгэлийг бий болгохын тулд μH мужид дэлгэцэн дээр хэвлэсэн индукторын дизайн, оновчлолыг танилцуулж байна. Төрөл бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн утгатай дэлгэцэн дээр хэвлэсэн индуктор, конденсатор, резисторуудыг үйлдвэрлэдэг. уян хуванцар субстрат дээр. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн уян хатан электрон бүтээгдэхүүнд тохирохыг эхлээд энгийн RLC хэлхээнд харуулсан. Дараа нь хэвлэсэн индуктор ба резисторыг IC-тэй нэгтгэж, өсгөлтийн зохицуулагчийг үүсгэнэ. Эцэст нь органик гэрэл ялгаруулах диод (OLED) ) болон уян хатан лити-ион батерейг үйлдвэрлэдэг бөгөөд OLED-ийг зайнаас тэжээхэд хүчдэлийн зохицуулагчийг ашигладаг.
Эрчим хүчний электроникийн хэвлэмэл ороомгийг зохион бүтээхийн тулд бид эхлээд Mohan et al.-д санал болгосон одоогийн хуудасны загварт үндэслэн хэд хэдэн индукцийн геометрийн индукц ба тогтмол гүйдлийн эсэргүүцлийг урьдчилан таамагласан. 35, мөн янз бүрийн геометрийн индукторуудыг үйлдвэрлэсэн Загварын нарийвчлалыг баталгаажуулах. Энэ ажилд олон өнцөгт геометртэй харьцуулахад бага эсэргүүцэлтэй 36 өндөр индукцийг олж авах боломжтой тул ороомгийн хувьд дугуй хэлбэрийг сонгосон. Бэхний нөлөө Эсэргүүцэл дээр хэвлэх циклийн төрөл, тоог тодорхойлно. Дараа нь эдгээр үр дүнг амперметрийн загварт ашигласан бөгөөд хамгийн бага тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэлтэй уялдуулан 4.7 μH ба 7.8 μH ороомгийн загвар зохион бүтээв.
Спираль ороомгийн ороомгийн болон тогтмол гүйдлийн эсэргүүцлийг хэд хэдэн параметрээр тодорхойлж болно: гаднах диаметр do, эргэлтийн өргөн w ба хоорондын зай s, эргэлтийн тоо n, дамжуулагчийн хуудасны эсэргүүцэл Rsheet.Зураг 1a нь торгон дэлгэцэн дээр хэвлэсэн дугуй ороомгийн зургийг харуулж байна. n = 12-тай, түүний индукцийг тодорхойлох геометрийн параметрүүдийг харуулав. Mohan et al.-ийн амметрийн загварын дагуу. 35, ороомгийн геометрийн цувралын хувьд индукцийг тооцоолно, энд
(a) Геометрийн параметрүүдийг харуулсан дэлгэцэн дээр хэвлэсэн ороомгийн зураг. Диаметр нь 3 см. Индукцийн янз бүрийн геометрийн индукц (b) ба тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл (c) байна. Шугаман ба тэмдэглэгээ нь тооцоолсон болон хэмжсэн утгатай тохирч байна. (г,д) L1 ба L2 ороомгийн тогтмол гүйдлийн эсэргүүцлийг Dupont 5028 ба 5064H мөнгөн бэхээр тус тус хэвлэв.(f,g) Dupont 5028 болон 5064H-ээр хэвлэсэн хальсны дэлгэцийн SEM микрографиуд тус тус.
Өндөр давтамжийн үед арьсны эффект болон шимэгчийн багтаамж нь тогтмол гүйдлийн утгын дагуу ороомгийн эсэргүүцэл ба индукцийг өөрчлөх болно. Ороомог нь хангалттай бага давтамжтайгаар ажиллах бөгөөд эдгээр нөлөөлөл нь үл тоомсорлох бөгөөд төхөөрөмж нь тогтмол индукц шиг ажилладаг. тогтмол эсэргүүцэлтэй. Иймээс бид энэ ажилд геометрийн параметрүүд, индукц ба тогтмол гүйдлийн эсэргүүцлийн хамааралд дүн шинжилгээ хийж, үр дүнг ашиглан хамгийн бага тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэлтэй өгөгдсөн индукцийг олж авсан.
Индукц ба эсэргүүцлийг дэлгэцэн дээр хэвлэх замаар хэрэгжүүлэх боломжтой хэд хэдэн геометрийн параметрүүдэд тооцдог бөгөөд μH мужид индукц үүсэх төлөвтэй байна. Гадна диаметр нь 3 ба 5 см, шугамын өргөн нь 500 ба 1000 микрон байна. , мөн янз бүрийн эргэлтүүдийг харьцуулсан. Тооцоолохдоо хуудасны эсэргүүцэл нь 47 мΩ/□ гэж үздэг бөгөөд энэ нь 400 торон дэлгэцээр хэвлэсэн 7 мкм зузаан Dupont 5028 мөнгөн микрофлейк дамжуулагч давхаргатай тохирч, w = s тохиргоотой байна. Тооцоолсон индукц ба эсэргүүцлийн утгыг Зураг 1b ба в-д тус тус үзүүлэв. Загвар нь гадна диаметр болон эргэлтийн тоо нэмэгдэх эсвэл шугамын өргөн буурах тусам индукц ба эсэргүүцэл хоёулаа нэмэгддэг гэж таамаглаж байна.
Загварын таамаглалын үнэн зөвийг үнэлэхийн тулд янз бүрийн геометрийн индукц, индукцийг полиэтилен терефталат (PET) субстрат дээр хийсэн. Хэмжсэн индукц ба эсэргүүцлийн утгыг Зураг 1b ба в-д үзүүлэв. Хэдийгээр эсэргүүцэл нь зарим нэг хазайлтыг харуулсан. Хүлээгдэж буй үнэ цэнэ нь гол төлөв хадгалсан бэхний зузаан, жигд байдлын өөрчлөлтөөс шалтгаалж, индукц нь загвартай маш сайн тохирч байгааг харуулсан.
Эдгээр үр дүнг шаардлагатай индукц болон хамгийн бага тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл бүхий ороомгийн загвар гаргахад ашиглаж болно. Жишээ нь, 2 мкН-ийн индукц шаардлагатай гэж үзье. Зураг 1b-д энэ индукцийг 3 см-ийн гадна диаметртэй шугамын өргөнтэй болгож болохыг харуулж байна. 500 мкм, 10 эргэлттэй. Мөн ижил индукцийг 5 см гадна диаметр, 500 мкм шугамын өргөн ба 5 эргэлт буюу 1000 мкм шугамын өргөн, 7 эргэлт (зурагт үзүүлсэн шиг) ашиглан үүсгэж болно. Эдгээр гурвын эсэргүүцлийг харьцуулах Зураг 1в-ийн боломжит геометрийн хувьд 1000 μм шугамын өргөнтэй 5 см-ийн ороомгийн хамгийн бага эсэргүүцэл нь 34 Ом бөгөөд энэ нь нөгөө хоёроос 40% бага байна. Өгөгдсөн индукцад хүрэх ерөнхий дизайны процесс Хамгийн бага эсэргүүцэлтэйг дараах байдлаар нэгтгэн харуулав: Эхлээд програмаас тогтоосон зайны хязгаарлалтын дагуу хамгийн их зөвшөөрөгдөх гадна диаметрийг сонгоно. Дараа нь шугамын өргөн нь аль болох том байхын зэрэгцээ өндөр дүүргэлтийн хурдыг авахын тулд шаардлагатай индукцийг хангасан хэвээр байх ёстой. (Тэгшитгэл (3)).
Металл хальсны хавтангийн эсэргүүцлийг багасгахын тулд зузааныг нэмэгдүүлэх эсвэл илүү өндөр дамжуулалттай материалыг ашигласнаар индукцэд нөлөөлөхгүйгээр тогтмол гүйдлийн эсэргүүцлийг цаашид бууруулж болно. L1 ба L2 гэж нэрлэгддэг геометрийн параметрүүдийг 1-р хүснэгтэд өгсөн хоёр индуктор, эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг үнэлэхийн тулд өөр өөр тооны бүрээсээр үйлдвэрлэгддэг.Бэхний бүрээсний тоо нэмэгдэхийн хэрээр эсэргүүцэл нь хүлээгдэж буй хэмжээгээр пропорциональ буурдагийг Зураг 1d ба e-д үзүүлсэн бөгөөд эдгээр нь L1 ба L2 индукторууд юм. Зураг 1d ба e. 6 давхар бүрээсийг хэрэглэснээр эсэргүүцлийг 6 дахин бууруулж, эсэргүүцлийн хамгийн их бууралт (50-65%) нь 1-р давхарга болон 2-р давхаргын хооронд тохиолддог болохыг харуулж байна. Бэхний давхарга бүр харьцангуй нимгэн байдаг. Эдгээр ороомогуудыг хэвлэхэд харьцангуй жижиг торны хэмжээтэй дэлгэцийг (нэг инч тутамд 400 мөр) ашигладаг бөгөөд энэ нь дамжуулагчийн зузаан эсэргүүцэлд үзүүлэх нөлөөг судлах боломжийг бидэнд олгодог. Загварын онцлог нь торны хамгийн бага нарийвчлалаас их хэвээр байвал ижил зузаантай (болон эсэргүүцэл) илүү том сүлжээ бүхий цөөн тооны бүрээсийг хэвлэх замаар илүү хурдан хүрч болно. Энэ аргыг энд авч үзсэн 6 бүрээстэй ороомгийн адил тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэлтэй хүрэхийн тулд ашиглаж болно, гэхдээ илүү өндөр үйлдвэрлэлийн хурдтай.
Зураг 1d ба e-д мөн DuPont 5064H илүү дамжуулагч мөнгөн ширхэгтэй бэхийг ашигласнаар эсэргүүцлийг хоёр дахин бууруулж байгааг харуулж байна. Хоёр бэхээр хэвлэсэн хальсны SEM микрографаас (Зураг 1f, g) үүнийг дараах байдлаар хийж болно. 5028 бэхний дамжуулалт бага байгаа нь жижиг ширхэгийн хэмжээ болон хэвлэсэн хальсан дахь хэсгүүдийн хооронд олон хоосон зай байгаатай холбоотой болохыг олж харлаа. Нөгөө талаар 5064H нь илүү том хэмжээтэй, илүү нягт байрласан ширхэгтэй байдаг тул бөөнөөр нь илүү ойр ажилладаг. мөнгө.Хэдийгээр энэ бэхээр үйлдвэрлэсэн хальс нь 5028 бэхнээс нимгэн, нэг давхарга нь 4 μм, 6 давхарга нь 22 μм боловч цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлэх нь нийт эсэргүүцлийг багасгахад хангалттай юм.
Эцэст нь, индукц (тэгшитгэл (1)) нь эргэлтийн тооноос (w + s) хамаардаг боловч эсэргүүцэл (тэгшитгэл (5)) нь зөвхөн w шугамын өргөнөөс хамаарна.Тиймээс s-тэй харьцуулахад w-ийг нэмэгдүүлэх замаар эсэргүүцэл Цаашид багасгаж болно. L3 ба L4 нэмэлт хоёр индуктор нь Хүснэгт 1-д үзүүлсэн шиг w = 2s ба том гадна диаметртэй байхаар бүтээгдсэн. Эдгээр ороомогуудыг өмнө үзүүлсэн шиг 6 давхар DuPont 5064H бүрээсээр үйлдвэрлэсэн. хамгийн өндөр гүйцэтгэл. L3-ийн индукц нь 4.720 ± 0.002 μH, эсэргүүцэл нь 4.9 ± 0.1 Ом, харин L4-ийн индукц нь 7.839 ± 0.005 μH ба 6.9 ± 0.1 Ом байгаа нь таамаглалтай сайн тохирч байна.D зузаан, цахилгаан дамжуулах чанар болон w/s-ийн өсөлт, энэ нь L/R харьцаа 1-р зурагт үзүүлсэн утгаас илүү их хэмжээгээр өссөн гэсэн үг юм.
Хэдийгээр бага тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл нь ирээдүйтэй боловч кГц-МГц-ийн мужид ажилладаг цахилгаан эрчим хүчний электрон төхөөрөмжид индукторуудын тохиромжтой байдлыг үнэлэхийн тулд хувьсах гүйдлийн давтамжийн шинж чанарыг тодорхойлох шаардлагатай. Зураг 2а нь L3 ба L4-ийн эсэргүүцэл ба урвалын давтамжийн хамаарлыг харуулж байна. 10 МГц-ээс доош давтамжийн хувьд. , эсэргүүцэл нь тогтмол гүйдлийн утгаараа ойролцоогоор тогтмол хэвээр байх бол урвалын давтамж давтамжийн дагуу шугаман нэмэгддэг бөгөөд энэ нь индукц нь хүлээгдэж буй шиг тогтмол байна гэсэн үг юм. Өөрөө резонансын давтамж нь эсэргүүцэл индуктивээс багтаамж руу шилжих давтамжаар тодорхойлогддог. L3 нь 35.6 ± 0.3 МГц, L4 нь 24.3 ± 0.6 МГц байна. Чанарын хүчин зүйлийн Q давтамжийн хамаарлыг (ωL/R-тэй тэнцүү) Зураг 2b-д үзүүлэв. L3 ба L4 нь чанарын дээд хүчин зүйлүүдийг 35 ± 1 ба 33 ± 1-д хүрнэ. 11 ба 16 МГц давтамжаар тус тус. Хэдхэн μH-ийн индукц ба MHz давтамжийн харьцангуй өндөр Q нь эдгээр ороомогуудыг бага чадлын DC-DC хувиргагчид уламжлалт гадаргуу дээр суурилуулсан индукторуудыг орлуулахад хангалттай болгодог.
L3 ба L4 ороомгийн хэмжсэн эсэргүүцэл R ба урвалын X (a) ба чанарын хүчин зүйл Q (b) нь давтамжтай холбоотой.
Өгөгдсөн багтаамжид шаардагдах ул мөрийг багасгахын тулд диэлектрик тогтмолыг ε диэлектрикийн зузаанд хуваасантай тэнцүү тодорхой багтаамжтай конденсаторын технологийг ашиглах нь зүйтэй. Энэ ажилд бид барийн титанатын нийлмэл материалыг сонгосон. Диэлектрикийн хувьд бусад уусмалаар боловсруулсан органик диэлектрикүүдээс илүү өндөр эпсилонтой байдаг. Диэлектрик давхарга нь хоёр мөнгөн дамжуулагчийн хооронд хэвлэгдэж, металл-диэлектрик-металл бүтэц үүсгэдэг. Зураг 3a-д үзүүлсэн шиг янз бүрийн хэмжээтэй см-ийн конденсаторууд. , сайн ургацыг хадгалахын тулд хоёр буюу гурван давхар диэлектрик бэх ашиглан үйлдвэрлэдэг.Зураг 3b-д нийт 21 мкм диэлектрик зузаантай, хоёр давхар диэлектрикээр хийсэн төлөөлөх конденсаторын хөндлөн огтлолын SEM микрографыг үзүүлэв. Дээд ба доод электродууд. нь нэг давхарга, зургаан давхаргатай 5064H байна. Микрон хэмжээтэй барийн титанатын хэсгүүд нь SEM зураг дээр харагдаж байна, учир нь илүү тод хэсгүүд нь бараан өнгийн органик холбогчоор хүрээлэгдсэн байдаг. Диэлектрик бэх нь доод электродыг сайтар норгож, электродтой тодорхой интерфэйс үүсгэдэг. илүү томруулсан зурагт үзүүлсэн шиг хэвлэсэн металл хальс.
(a) Таван өөр талбай бүхий конденсаторын зураг.(б) Барийн титанатын диэлектрик ба мөнгөн электродыг харуулсан хоёр давхар диэлектрик бүхий конденсаторын хөндлөн огтлолын SEM микрограф.(в) 2 ба 3 барийн титанаттай конденсаторын багтаамж диэлектрик давхаргууд болон өөр өөр талбайнууд, 1 МГц-ээр хэмжигддэг.(г) 2 давхар диэлектрик бүрээстэй 2.25 см2 конденсаторын багтаамж, ESR, алдагдлын коэффициент хоорондын хамаарал ба давтамж.
Хүлээгдэж буй талбайн багтаамж нь пропорциональ байна. Зураг 3в-д үзүүлснээр хоёр давхаргат диэлектрикийн хувийн багтаамж нь 0.53 нФ/см2, гурван давхаргат диэлектрикийн хувийн багтаамж нь 0.33 нФ/см2 байна. Эдгээр утгууд нь 13-ийн диэлектрик тогтмолтай тохирч байна. Хоёр давхар диэлектрик бүхий 2.25 см2 багтаамжтай конденсаторын багтаамж ба тархалтын коэффициентийг (DF) Зураг 3d-д үзүүлсэн шиг өөр өөр давтамжтайгаар хэмжсэн. Бид сонирхсон давтамжийн мужид багтаамж харьцангуй тэгш, 20%-иар нэмэгдсэн болохыг олж мэдсэн. 1-ээс 10 МГц хүртэл, харин ижил мужид ХС нь 0.013-аас 0.023 болж өссөн. Тархалтын хүчин зүйл нь хувьсах гүйдлийн мөчлөг бүрт хуримтлагдсан энергийн энергийн алдагдлын харьцаа тул 0.02 ХС нь зарцуулсан эрчим хүчний 2% гэсэн үг юм. конденсатороор зарцуулагдана. Энэ алдагдлыг ихэвчлэн конденсатортой цуваа холбосон давтамжаас хамааралтай эквивалент цуврал эсэргүүцэл (ESR) хэлбэрээр илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь DF/ωC-тэй тэнцүү байна. 1 МГц-ээс дээш давтамжийн хувьд 3d-р зурагт үзүүлснээр, ESR нь 1.5 Ом-оос бага, 4 МГц-ээс их давтамжийн хувьд ESR нь 0.5 Ом-оос бага байна. Хэдийгээр энэ конденсаторын технологийг ашиглаж байгаа ч DC-DC хувиргагчид шаардлагатай μF ангиллын конденсаторууд нь маш том талбай шаарддаг боловч 100 pF- nF багтаамжийн хүрээ ба эдгээр конденсаторын алдагдал бага байгаа нь тэдгээрийг шүүлтүүр, резонансын хэлхээ гэх мэт бусад хэрэглээнд тохиромжтой болгодог .Багтаамжийг нэмэгдүүлэхийн тулд янз бүрийн аргыг ашиглаж болно. Илүү өндөр диэлектрик тогтмол нь хувийн багтаамжийг нэмэгдүүлдэг 37; жишээлбэл, бэх дэх барийн титанатын хэсгүүдийн концентрацийг нэмэгдүүлэх замаар үүнийг хийж болно. Хэдийгээр дэлгэцэн дээр хэвлэсэн мөнгөн ширхэгтэй харьцуулахад бага барзгартай доод электрод шаардлагатай боловч бага хэмжээний диэлектрик зузааныг ашиглаж болно. Нимгэн, бага барзгар конденсатор давхаргыг бэхэн хэвлэх 31 эсвэл гравюр хэвлэх 10 аргаар буулгаж, дэлгэцэн дээр хэвлэх процесстой хослуулах боломжтой. Эцэст нь металл болон диэлектрикийн олон давхар давхаргыг давхарлан хэвлэж, зэрэгцээ холбож, улмаар нэгж талбайд ногдох багтаамжийг 34-р нэмэгдүүлэх боломжтой. .
Хүчдэл зохицуулагчийн санал хүсэлтийг хянахад шаардлагатай хүчдэлийн хэмжилтийг хийхэд ихэвчлэн хос резистороос бүрдэх хүчдэл хуваагчийг ашигладаг. Энэ төрлийн хэрэглээний хувьд хэвлэсэн резисторын эсэргүүцэл нь kΩ-MΩ мужид байх ёстой ба хоорондын ялгаа төхөөрөмжүүд нь жижиг. Эндээс нэг давхаргат дэлгэцэн дээр хэвлэсэн нүүрстөрөгчийн бэхний хуудасны эсэргүүцэл нь 900 Ом/□ байсан нь тогтоогдсон. Энэ мэдээллийг хоёр шугаман резистор (R1 ба R2) болон серпентин эсэргүүцэл (R3) зохион бүтээхэд ашигладаг. ) нэрлэсэн эсэргүүцэлтэй 10 кОм, 100 кОм, 1.5 МОм. Нэрлэсэн утгуудын хоорондох эсэргүүцлийг Зураг 4-т үзүүлсэн шиг хоёр буюу гурван давхар бэх, гурван эсэргүүцлийн зургийг хэвлэх замаар олж авна. 8-ыг хийнэ. Төрөл бүрийн 12 дээж; бүх тохиолдолд эсэргүүцлийн стандарт хазайлт 10% ба түүнээс бага байна. Хоёр буюу гурван давхаргатай дээжийн эсэргүүцлийн өөрчлөлт нь нэг давхаргатай дээжээс арай бага байх хандлагатай байдаг. Хэмжсэн эсэргүүцэл дэх бага хэмжээний өөрчлөлт ба нэрлэсэн утгатай ойролцоо тохирч байгаа нь эсэргүүцлийн геометрийг өөрчлөх замаар энэ муж дахь бусад эсэргүүцлийг шууд олж авах боломжтойг харуулж байна.
Өөр өөр тооны нүүрстөрөгчийн эсэргүүцэлтэй бэхний бүрээс бүхий гурван өөр резисторын геометр. Гурван резисторын зургийг баруун талд харуулав.
RLC хэлхээнүүд нь бодит хэвлэмэл хэлхээнд нэгдсэн идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үйлдлийг харуулах, шалгахад ашигладаг резистор, индуктор, конденсаторын хослолуудын сонгодог сурах бичгийн жишээнүүд юм. Энэ хэлхээнд 8 мкН индуктор ба 0.8 нФ конденсаторыг цуваа холбосон ба 25 кОм эсэргүүцэл нь тэдгээртэй зэрэгцээ холбогдсон байна. Уян хэлхээний зургийг Зураг 5a-д үзүүлэв. Энэхүү тусгай цуваа-зэрэгцээ хослолыг сонгох болсон шалтгаан нь түүний зан төлөвийг гурван өөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг тус бүрээр тодорхойлдог тул Бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн гүйцэтгэлийг онцолж, үнэлж болно.Индукторын 7 Ом цуврал эсэргүүцэл ба конденсаторын 1.3 Ом ESR-ийг харгалзан хэлхээний хүлээгдэж буй давтамжийн хариу урвалыг тооцоолсон. Хэлхээний диаграммыг Зураг 5б-д үзүүлэв. эсэргүүцлийн далайц ба фазын хэмжсэн утгыг Зураг 5c ба d-д үзүүлэв. Бага давтамжийн үед конденсаторын өндөр эсэргүүцэл нь хэлхээний үйл ажиллагааг 25 кОм эсэргүүцэлээр тодорхойлно гэсэн үг юм. Давтамж нэмэгдэхийн хэрээр эсэргүүцэл LC зам буурдаг; Резонансын давтамж 2.0 МГц болтол хэлхээний бүх үйлдэл нь багтаамжтай байна. Резонансын давтамжаас дээгүүр индуктив эсэргүүцэл давамгайлдаг. Зураг 5 нь бүх давтамжийн муж дахь тооцоолсон болон хэмжсэн утгуудын хооронд маш сайн тохирч байгааг тодорхой харуулж байна. Энэ нь загвар ашигласан гэсэн үг юм. Энд (индуктор ба конденсаторууд нь цуврал эсэргүүцэлтэй хамгийн тохиромжтой бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг) эдгээр давтамжууд дахь хэлхээний үйлдлийг урьдчилан таамаглахад үнэн зөв байдаг.
(a) 25 кОм эсэргүүцэлтэй зэрэгцээ 8 μH ороомгийн болон 0.8 nF конденсаторын цуваа хослолыг ашигладаг дэлгэцэн дээр хэвлэсэн RLC хэлхээний зураг. (б) Индуктор ба конденсаторын цуврал эсэргүүцлийг агуулсан хэлхээний загвар.(c) ,г) Хэлхээний эсэргүүцлийн далайц (c) ба фаз (d).
Эцэст нь, хэвлэмэл ороомог ба резисторыг өргөлтийн зохицуулагчд хэрэгжүүлсэн. Энэхүү үзүүлэнгийн IC нь Microchip MCP1640B14 бөгөөд энэ нь 500 кГц давтамжтай PWM-д суурилсан синхрон өсгөлтийн зохицуулагч юм. Хэлхээний диаграммыг Зураг 6a.A-д үзүүлэв. 4.7 μH ороомог ба хоёр конденсаторыг (4.7 μF ба 10 μF) эрчим хүч хадгалах элемент болгон ашигладаг бөгөөд санал хүсэлтийн удирдлагын гаралтын хүчдэлийг хэмжихэд хос резисторыг ашигладаг. Гаралтын хүчдэлийг 5 В хүртэл тохируулахын тулд эсэргүүцлийн утгыг сонгоно уу. Уг хэлхээг ПХБ дээр үйлдвэрлэсэн бөгөөд түүний гүйцэтгэлийг ачааллын эсэргүүцэл ба оролтын хүчдэлийн 3-аас 4 В-ын хязгаарт хэмждэг. Лити-ион батерейг янз бүрийн цэнэглэх төлөвт дуурайлгана. Хэвлэсэн индуктор ба резисторуудын үр ашгийг SMT индуктор ба резисторын үр ашиг.SMT конденсаторыг бүх тохиолдолд ашигладаг, учир нь энэ хэрэглээнд шаардагдах багтаамж нь хэвлэмэл конденсатороор дуусгахад хэтэрхий том байна.
(a) Хүчдэл тогтворжуулах хэлхээний диаграмм.(b–d) (b) Vout, (c) Vsw, (г) Ороомог руу урсах гүйдлийн долгионы хэлбэр, оролтын хүчдэл 4.0 В, ачааллын эсэргүүцэл 1 кОм, болон хэвлэсэн ороомгийг хэмжихэд ашигладаг. Энэ хэмжилтийн хувьд гадаргууд холбох резистор ба конденсаторыг ашигладаг.(e) Төрөл бүрийн ачааллын эсэргүүцэл ба оролтын хүчдэлийн хувьд бүх гадаргууд холбох бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон хэвлэсэн индуктор ба резисторуудыг ашигладаг хүчдэлийн зохицуулагчийн хэлхээний үр ашиг.(f) ) Гадаргууг холбох ба хэвлэмэл хэлхээний үр ашгийн харьцаа (e).
4.0 В оролтын хүчдэл ба 1000 Ом ачааллын эсэргүүцлийн хувьд хэвлэсэн индуктор ашиглан хэмжсэн долгионы хэлбэрийг Зураг 6b-d-д үзүүлэв. Зураг 6в-д IC-ийн Vsw терминал дээрх хүчдэлийг харуулав; ороомгийн хүчдэл нь Vin-Vsw байна.Зураг 6д ороомог руу урсах гүйдлийг харуулав. SMT болон хэвлэсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй хэлхээний үр ашгийг оролтын хүчдэл ба ачааллын эсэргүүцлийн функцээр Зураг 6e-д үзүүлсэн ба 6f-т үр ашгийн харьцааг харуулав. хэвлэмэл эд ангиудыг SMT бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тохируулна. SMT бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан хэмжсэн үр ашиг нь үйлдвэрлэгчийн мэдээллийн хуудсанд өгөгдсөн хүлээгдэж буй утгатай төстэй байна 14. Оролтын өндөр гүйдлийн үед (ачааллын эсэргүүцэл бага, оролтын хүчдэл бага) хэвлэмэл ороомгийн үр ашиг нь илүү бага байна. Өндөр цувралын эсэргүүцэлтэй тул SMT ороомгийнх. Гэсэн хэдий ч өндөр оролтын хүчдэл ба гаралтын гүйдэл ихтэй үед эсэргүүцлийн алдагдал багасч, хэвлэмэл ороомгийн гүйцэтгэл нь SMT ороомгийнхтой ойртож эхэлдэг. Ачааллын эсэргүүцэл >500 Ом ба Vin-ийн хувьд = 4.0 V буюу >750 Ом ба Vin = 3.5 В, хэвлэмэл ороомгийн үр ашиг нь SMT ороомгийн 85% -иас их байна.
Зураг 6d дээрх одоогийн долгионы хэлбэрийг хэмжсэн чадлын алдагдалтай харьцуулж үзвэл ороомгийн эсэргүүцлийн алдагдал нь хэвлэмэл хэлхээ ба SMT хэлхээний үр ашгийн зөрүүний гол шалтгаан болж байгааг харуулж байна. Оролтын гаралтын хүчийг 4.0 В-оор хэмжсэн. оролтын хүчдэл ба 1000 Ом ачааллын эсэргүүцэл нь SMT бүрэлдэхүүнтэй хэлхээний хувьд 30.4 мВт, 25.8 мВт, хэвлэмэл эд анги бүхий хэлхээний хувьд 33.1 мВт, 25.2 мВт байна. Иймээс хэвлэмэл хэлхээний алдагдал 7.9 мВт буюу 4мВт3-аас их байна. SMT бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй хэлхээ. 6d зураг дээрх долгионы хэлбэрээс тооцоолсон RMS ороомгийн гүйдэл нь 25.6 мА. Цуврал эсэргүүцэл нь 4.9 Ом тул хүлээгдэж буй эрчим хүчний алдагдал нь 3.2 мВт байна. Энэ нь хэмжсэн 3.4 мВт тогтмол гүйдлийн чадлын зөрүүний 96% юм. Үүнээс гадна хэлхээг хэвлэмэл ороомгийн болон хэвлэмэл резистор, хэвлэмэл ороомгийн болон SMT резистороор үйлдвэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн хооронд үр ашгийн мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдаагүй.
Дараа нь хүчдэлийн зохицуулагчийг уян хатан ПХБ (хэлхээний хэвлэх болон SMT бүрэлдэхүүн хэсгийн гүйцэтгэлийг Нэмэлт Зураг S1-д үзүүлэв) дээр бүтээж, уян хатан лити-ион батерейг тэжээлийн эх үүсвэр болгон, OLED массивыг ачаалал болгон холбоно. Lochner et al. 9 OLED үйлдвэрлэхийн тулд OLED пиксел бүр 5 В-д 0.6 мА зарцуулдаг. Зай нь катод болон анод болгон литийн кобальт исэл, бал чулууг тус тус ашигладаг бөгөөд батерейг хэвлэх хамгийн түгээмэл арга болох эмчийн ирээр бүрэх замаар үйлдвэрлэгддэг.7 зайны багтаамж 16mAh, туршилтын үед хүчдэл нь 4.0V байна.Зураг 7-д гурван OLED пикселийг зэрэгцээ холбосон уян хатан ПХБ дээрх хэлхээний зургийг харуулав. Үзүүлэн нь хэвлэсэн цахилгаан эд ангиудыг бусад төхөөрөмжтэй нэгтгэх боломжийг харуулсан. илүү нарийн төвөгтэй электрон системийг бий болгох уян хатан, органик төхөөрөмжүүд.
Гурван органик LED-ийг тэжээхийн тулд уян хатан лити-ион батерейг ашиглан хэвлэсэн индуктор ба резисторыг ашиглан уян хатан ПХБ дээрх хүчдэлийн зохицуулагчийн хэлхээний зураг.
Бид цахилгаан эрчим хүчний электрон тоног төхөөрөмжийн гадаргууд бэхэлгээний эд ангиудыг солих зорилгоор уян хатан PET субстрат дээр янз бүрийн утгатай дэлгэцээр хэвлэсэн индуктор, конденсатор, резисторуудыг үзүүлэв. Бид том диаметртэй спираль зохион бүтээснээр дүүргэх хурдыг харуулсан. , болон шугамын өргөн, орон зайн өргөний харьцаа, мөн бага эсэргүүцэлтэй бэхний зузаан давхаргыг ашиглан. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бүрэн хэвлэгдсэн, уян хатан RLC хэлхээнд нэгтгэгдсэн бөгөөд kHz-MHz давтамжийн мужид урьдчилан таамаглах боломжтой цахилгаан үйлдлийг харуулдаг бөгөөд энэ нь хамгийн өндөр үзүүлэлт юм. цахилгаан электроникийн сонирхол.
Хэвлэмэл цахилгаан төхөөрөмжүүдийн хэрэглээний ердийн тохиолдол нь уян хатан цэнэглэдэг батерейгаар (литий-ион гэх мэт) тэжээгддэг элэгддэг эсвэл бүтээгдэхүүнд нэгдсэн уян электрон системүүд бөгөөд цэнэгийн төлөвийн дагуу хувьсах хүчдэл үүсгэж чаддаг.Ачаалал (хэвлэх болон хэвлэх гэх мэт) органик электрон төхөөрөмж) тогтмол хүчдэл эсвэл батерейны гаралтын хүчдэлээс өндөр хүчдэл шаарддаг тул хүчдэлийн зохицуулагч шаардлагатай. Ийм учраас хэвлэсэн индуктор ба резисторыг уламжлалт цахиурын IC-тэй нэгтгэж, OLED-ийг тогтмол хүчдэлээр тэжээхийн тулд өсгөлтийн зохицуулагч болгон ашигладаг. Хувьсах хүчдэлийн батерейны тэжээлийн эх үүсвэрээс 5 В-ын хүчдэлтэй байна. Ачааллын гүйдэл ба оролтын хүчдэлийн тодорхой хязгаарт энэ хэлхээний үр ашиг нь гадаргуу дээр суурилуулсан индуктор ба резисторыг ашигладаг хяналтын хэлхээний үр ашгийн 85% -иас давдаг. Материал ба геометрийн оновчлолыг үл харгалзан, ороомгийн эсэргүүцлийн алдагдал нь өндөр гүйдлийн түвшинд (оролтын гүйдэл 10 мА-аас их) хэлхээний гүйцэтгэлийг хязгаарлах хүчин зүйл хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч бага гүйдлийн үед ороомгийн алдагдал багасч, ерөнхий гүйцэтгэл нь үр ашгаар хязгаарлагддаг. Олон тооны хэвлэмэл болон органик төхөөрөмжүүд, тухайлбал, бидний үзүүлэн дээр ашигласан жижиг OLED гэх мэт харьцангуй бага гүйдэл шаарддаг тул хэвлэсэн цахилгаан индукцийг ийм хэрэглээнд тохиромжтой гэж үзэж болно. Бага гүйдлийн түвшинд хамгийн өндөр үр ашигтай байхаар зохион бүтээсэн IC-ийг ашигласнаар, илүү өндөр нийт хөрвүүлэгчийн үр ашигт хүрч болно.
Энэ ажилд хүчдэлийн зохицуулагчийг уламжлалт ПХБ, уян хатан ПХБ болон гадаргууд холбох бүрэлдэхүүн хэсэг гагнах технологи дээр суурилуулсан бол хэвлэсэн эд анги нь тусдаа субстрат дээр үйлдвэрлэгддэг. Гэсэн хэдий ч бага температур, өндөр зуурамтгай чанар бүхий бэхийг дэлгэцэн дээр үйлдвэрлэхэд ашигладаг. хэвлэмэл хальс нь идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд, түүнчлэн төхөөрөмж болон гадаргууд холбох бүрэлдэхүүн хэсгийн контакт дэвсгэрүүдийн хоорондын холболтыг дурын субстрат дээр хэвлэх боломжтой байх ёстой. Үүнийг гадаргуу дээр холбох эд ангиудад одоо байгаа бага температурт дамжуулагч цавууг ашиглахтай хослуулах боломжтой. Бүхэл бүтэн хэлхээг ПХБ сийлбэр гэх мэт хасах үйл явцгүйгээр хямд субстрат (PET гэх мэт) дээр барих болно. Иймээс энэ ажилд боловсруулсан дэлгэцэн дээр хэвлэсэн идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь эрчим хүч, ачааллыг нэгтгэдэг уян хатан электрон системийг бий болгоход туслах болно. Өндөр хүчин чадалтай цахилгаан хэрэгсэлтэй, хямд субстрат ашигладаг, голчлон нэмэлт процессууд ба хамгийн бага гадаргуутай холбох бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоо.
Asys ASP01M дэлгэцийн хэвлэгч болон Dynamesh Inc.-аас нийлүүлсэн зэвэрдэггүй ган дэлгэцийг ашиглан идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүх давхаргыг 76 μм зузаантай уян хатан PET субстрат дээр хэвлэсэн. Металл давхаргын торны хэмжээ нь нэг инч тутамд 400 мөр, 250 ширхэг байна. диэлектрик давхарга ба эсэргүүцлийн давхаргын нэг инч шугам. 55 Н-ийн шахуургын хүч, 60 мм/с хэвлэх хурд, 1.5 мм-ийн тасрах зай, 65 хатуулагтай Serilor хусуурыг (металл ба эсэргүүцлийн хувьд) ашиглана. давхаргууд) эсвэл дэлгэцэн дээр хэвлэх зориулалттай 75 (диэлектрик давхаргын хувьд).
Дамжуулагч давхаргууд - конденсатор ба резисторуудын ороомог ба контактууд - DuPont 5082 эсвэл DuPont 5064H мөнгөн микрофлейк бэхээр хэвлэгддэг. Эсэргүүцлийг DuPont 7082 нүүрстөрөгчийн дамжуулагчаар хэвлэв. Конденсаторын диэлектрикийн хувьд дамжуулагч нэгдэл титтанат диэлектрик BT-10. ашигладаг. Диэлектрикийн давхарга бүрийг хоёр дамжлага (нойтон-нойтон) хэвлэх циклийг ашиглан хальсны жигд байдлыг сайжруулах зорилгоор үйлдвэрлэдэг. Бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн хувьд олон хэвлэх циклийн бүрэлдэхүүн хэсгийн гүйцэтгэл болон хувьсах чанарт үзүүлэх нөлөөг шалгасан. Дээжийг ашиглан хийсэн. ижил материалын олон бүрээсийг давхаргын хооронд 2 минутын турш 70 ° C температурт хатаана. Материал бүрийн сүүлчийн давхаргыг хэрэглэсний дараа дээжийг бүрэн хатаахын тулд 140 ° C-т 10 минутын турш жигнэх хэрэгтэй. Дэлгэцийн автомат тэгшлэх функц принтерийг дараагийн давхаргыг тэгшлэхэд ашигладаг. Индукторын төвтэй холбоо тогтооход DuPont 5064H бэхээр субстратын арын дэвсгэр дээр хэвлэх ул мөр болон гол дэвсгэр дээрх нүхийг огтолж, хэвлэх төхөөрөмжийн хоорондын холболтыг мөн Dupont ашигладаг. 5064H stencil printing. Зураг 7-д үзүүлсэн уян хатан ПХБ дээр хэвлэсэн эд анги болон SMT бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харуулахын тулд хэвлэсэн эд ангиудыг Circuit Works CW2400 дамжуулагч эпокси ашиглан холбож, SMT эд ангиудыг уламжлалт гагнуураар холбоно.
Лити кобальт исэл (LCO) болон бал чулуу дээр суурилсан электродуудыг батерейны катод болон анод болгон ашигладаг. Катодын зутан нь 80% LCO (MTI Corp.), 7.5% бал чулуу (KS6, Timcal), 2.5 хольц юм. % нүүрстөрөгчийн хар (Super P, Timcal) ба 10% поливинилиден фторид (PVDF, Kureha Corp.). ) Анод нь 84wt% бал чулуу, 4wt% нүүрстөрөгчийн хар ба 13wt% PVDF.N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP, Sigma Aldrich)-ийн холимог бөгөөд PVDF холбогчийг уусгаж, зутанг тараахад ашигладаг. 0.0005 инчийн зузаантай зэвэрдэггүй ган тугалган цаас ба 10 мкм никель тугалган цаасыг катод болон анодын гүйдэл цуглуулагч болгон ашигладаг. Бэхийг гүйдэл цуглуулагч дээр хусуураар 20-ийн хэвлэх хурдаар хэвлэнэ. мм/с. Уусгагчийг зайлуулахын тулд электродыг зууханд 80 0С-т 2 цагийн турш халаана. Хатаасны дараа электродын өндөр нь ойролцоогоор 60 мкм бөгөөд идэвхтэй материалын жинд үндэслэн онолын хүчин чадал нь 1.65 мАч байна. /см2.Электродыг 1,3х1,3 см2 хэмжээтэй огтолж, вакуум зууханд 140°С-т шөнө халааж, дараа нь азотоор дүүргэсэн бээлий хайрцагт хөнгөн цагаан ламинат уутаар битүүмжилсэн. Полипропилен суурьтай хальсан уусмал Анод ба катод ба EC/DEC дахь 1M LiPF6 (1:1) батерейны электролит болгон ашигладаг.
Ногоон OLED нь поли(9,9-диоктилфлюорен-ко-н-(4-бутилфенил)-дифениламин) (TFB) ба поли((9,9-диоктилфлюорен-2,7- (2,1,3-бензотиадиазол)-аас бүрдэнэ. 4, 8-diyl)) (F8BT) Lochner et al 9-д тодорхойлсон журмын дагуу.
Киноны зузааныг хэмжихийн тулд Dektak зүү профайлыг ашиглана уу. Уг хальсыг сканнердах электрон микроскопоор (SEM) хөндлөн огтлолын дээж бэлтгэхийн тулд зүссэн. FEI Quanta 3D талбайн ялгаруулалтын буу (FEG) нь хэвлэсэн материалын бүтцийг тодорхойлоход ашиглагддаг. хальс ба зузаан хэмжилтийг баталгаажуулна. SEM судалгааг 20 кВ-ын хурдатгалын хүчдэл ба 10 мм-ийн ердийн ажлын зайд хийсэн.
Тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл, хүчдэл, гүйдлийг хэмжихийн тулд дижитал мультиметр ашиглана уу. Индуктор, конденсатор болон хэлхээний хувьсах гүйдлийн эсэргүүцлийг 1 МГц-ээс доош давтамжийн хувьд Agilent E4980 LCR хэмжигч, 500 кГц-ээс дээш давтамжийг хэмжихэд Agilent E5061A сүлжээний анализатор ашиглан хэмждэг. Хүчдэл зохицуулагчийн долгионы хэлбэрийг хэмжих Tektronix TDS 5034 осциллограф.
Энэ өгүүллийг хэрхэн иш татах вэ: Ostfeld, AE, гэх мэт. Уян цахилгаан эрчим хүчний электрон тоног төхөөрөмжийн дэлгэц дээр хэвлэх идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд.science.Rep. 5, 15959; doi: 10.1038/srep15959 (2015).
Nathan, A. et al. Уян цахилгаан хэрэгсэл: дараагийн хаа сайгүй байдаг платформ. Процесс IEEE 100, 1486-1517 (2012).
Rabaey, JM Human Intranet: Бүлгүүд хүмүүстэй уулздаг газар. 2015 оны Европын дизайн, автоматжуулалт, туршилтын үзэсгэлэнд хэвлэгдсэн баримт бичиг, Гренобль, Франц. Сан Хосе, Калифорниа: EDA Alliance.637-640 (2015, 3-р сарын 9-). 13).
Krebs, FC etc.OE-A OPV demonstrator anno domini 2011.Energy environment.science.4, 4116–4123 (2011).
Али, М., Пракаш, Д., Зилгер, Т., Сингх, ПК & Хюблер, хувьсах гүйдлийн хэвлэмэл пьезоэлектрик эрчим хүч цуглуулах төхөөрөмж.Дэвшилтэт эрчим хүчний материал.4. 1300427 (2014).
Чен, А., Мадан, Д., Райт, ПК & Эванс, JW Диспенсерээр хэвлэсэн хавтгай зузаан хальсан дулаан цахилгаан эрчим хүчний генератор.Ж. Микромеханик Микро инженерчлэл 21, 104006 (2011).
Gaikwad, AM, Steingart, DA, Ng, TN, Schwartz, DE & Whiting, GL Хэвлэсэн электрон төхөөрөмжийг тэжээхэд ашигладаг уян хатан, өндөр хүчин чадалтай хэвлэмэл батерей. App Physics Wright.102, 233302 (2013).
Gaikwad, AM, Arias, AC & Steingart, DA. Хэвлэсэн уян хатан батерейны хамгийн сүүлийн үеийн хөгжил: механик сорилтууд, хэвлэлийн технологи ба ирээдүйн хэтийн төлөв. Эрчим хүчний технологи.3, 305–328 (2015).
Hu, Y. гэх мэт. Бүтцийн эрүүл мэндийг хянах том талбайн электрон төхөөрөмж болон CMOS IC-ийг хослуулсан том хэмжээний мэдрэгч бүхий систем. IEEE J. Solid State Circuit 49, 513–523 (2014).