Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Mönsterkort | 08 oktober 2009

Fraunhoferforskare placerar mikrokomponenter med vattendroppar

Forskare pÄ Fraunhoferinstitutet har tagit fram en process för att montera mikrokomponenter pÄ mönsterkort.
Det var en gÄng en tid dÄ mikrochip fortfarande kunde hanteras med pincett. Tack vare Moores lag har elektronikkomponenterna krympt sÄ snabbt att produkter av denna typ sedan lÀnge Àr förÄldrade. Chip för RFID-tillÀmpningar mÀter nu mindre Àn en fjÀrdedels millimeter, och Àr tunnare Àn ett hÄrstrÄ (50 mikrometer). Passiva komponenter som kondensatorer och motstÄnd Àr Ànnu mindre. Detta glÀdjer anvÀndarna av elektronikprodukterna, men medför vÀxande problem för tillverkarna. Vid placeringen av dessa smÄ komponenter rÀcker nÀmligen inte precisionen vid konventionell automatisk pick-and-place-bestyckning. Sedan nÄgra Är har dÀrför olika tekniker för sjÀlvpositionering undersökts, det vill sÀga kontaktlösa metoder dÀr mini-komponenter arrangeras korrekt med hjÀlp av kemisk-fysiskaliska begrÀnsningsmetoder. Metoderna utnyttjar ytans molekylÀra egenskaper. Fraunhofer-forskarna har nu lyckats med sÄ kallad "electrowetting", dÀr komponenter kostnadseffektivt kan fÀstas pÄ mönsterkort. "I denna process, som redan anvÀnds i en del lab-on-chip applikationer, manipuleras ytspÀnningen i en vattendroppe genom ett elektriskt fÀlt, sÄ att droppen kan flyttas exakt inom ett omrÄde pÄ 20 x 30 cm, sÀger Tanya Braun vid Fraunhofer IZM. " En komponent som placerats i en droppe kan dÀrför lÀtt transporteras och inpassas inom nÄgra fÄ mikrometer." Den fysikaliska principen bygger pÄ en förÀndring i vÀtningsegenskaperna för en vattendroppe. Detta gör det möjligt att flytta droppen som innehÄller komponenten över ytan dÀr den ska placeras. Ytan har gjorts superhydrofob med hjÀlp av nanopartiklar (liknande lotuseffekten). Mönsterkortet ligger under den separerande ytan som pÄlagts ett elektriskt fÀlt dÀr dropparna kan manipuleras med mikrometernoggrannhet över ett stort omrÄde. Specialelektroder eller lokala Àndringar av substratytan sÀkerstÀller att den riktade rörelsen ocksÄ stoppas igen. Dropparna fÄr slutligen avdunsta och kvar blir mikrokomponenten, exakt placerad. Viktiga kriterier Àr utformningen av mönsterkortet med tillhörande elektroder, sÄ att den superhydrofoba ytan kan lÀggas pÄ med hjÀlp av billig teknik. Hur det hela kommer se ut i praktiken har Tanya Brown och hennes kollegor redan rÀknat ut: "Vi har anpassat hela electrowettingprocessen i industriell skala genom processimulering: frÄn den elektriska utformningen, över substratproduktion, till manipulation av den hydrofoba ytan." För elektroniktillverkare har dÀrför det första hindret för den kostsamma processen redan gjorts. TillÀmpningar i industriell skala av electrowetting-effekten kan förvÀntas inom ett par Är och mycket smÄ tryckkÀnsliga komponenter sÄsom sensorer eller RFID-chips kan dÄ placeras korrekt och utan kontakt, och dÀrmed övervinna de nuvarande grÀnserna för montering.
Annons
Annons
Visa fler nyheter
2019-02-19 15:52 V12.2.2-1