อิเล็กทรอนิกส์พิมพ์สำหรับเซนเซอร์แบบยืดหยุ่น | VMANX
VMANX ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001 ก่อตั้งขึ้นในปี ค.ศ. 2006 พัฒนา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์สำหรับเซ็นเซอร์แบบยืดหยุ่น ที่เมืองตงกวน ประเทศจีน สำหรับระบบควบคุมอุตสาหกรรม อุปกรณ์อัจฉริยะ หุ่นยนต์ และอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรแบบบางเฉียบ กระบวนการนี้พิมพ์หมึกเงิน หมึกคาร์บอน และหมึกไดอิเล็กตริกโดยตรงลงบนฟิล์ม PET, PI หรือพอลิเมอร์เชิงหน้าที่ เนื่องจากวงจรจำเป็นต้องโค้งงอ ใส่พอดีกับพื้นที่จำกัด และมักตรวจวัดแรง สัมผัส ตำแหน่ง หรือการสั่นสะเทือนบนพื้นผิวเดียวกัน โดยการรวมเทคนิคการพิมพ์ลาย การอบแห้งอย่างควบคุมได้ การเคลือบชั้น (lamination) การตัดตาย (die-cutting) และการทดสอบทางไฟฟ้า ทำให้ชิ้นส่วนแบบฟิล์มบางชิ้นหนึ่งสามารถแทนที่สายไฟ ปุ่มสวิตช์ และองค์ประกอบการตรวจจับที่แยกจากกันได้

วงจรสามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งของพื้นผิว
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิมเริ่มต้นด้วยแผงวงจรแข็งและกำหนดให้ผลิตภัณฑ์จัดหาพื้นที่สำหรับมันไว้ ในขณะที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์เริ่มต้นจากพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ และพิจารณาว่าฟังก์ชันทางไฟฟ้าใดบ้างที่สามารถสร้างขึ้นภายในรูปทรงเรขาคณิตนั้นได้
รูปแบบที่นำไฟฟ้าสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างส่วนต่าง ๆ ได้ หมึกคาร์บอนสามารถสร้างองค์ประกอบที่มีความต้านทานได้ อิเล็กโทรดที่พิมพ์ขึ้นสามารถเก็บสัญญาณชีวภาพหรือสัญญาณจากเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกได้ ชั้นไดอิเล็กตริกสามารถทำให้สองวงจรผ่านกันได้โดยไม่เกิดการลัดวงจร ส่วนประกอบอย่างโดมโลหะ ไดโอดเปล่งแสง (LED) และตัวเชื่อมต่อสามารถรวมเข้าไปในตำแหน่งที่อินเทอร์เฟซต้องการการตอบสนองทางกายภาพหรือการให้แสง
ผลลัพธ์ที่ได้จึงไม่ใช่เพียงแค่แผงวงจรที่บางลงเท่านั้น แต่ยังเป็นสถาปัตยกรรมแบบใหม่ที่ชั้นตรวจจับ สายนำสัญญาณ และอินเทอร์เฟซผู้ใช้สามารถใช้ตัวรองรับแบบยืดหยุ่นร่วมกันได้ แทนที่จะประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนกลไกที่แยกจากกัน
คุณสมบัติและประโยชน์หลัก การสร้างรูปแบบแบบเพิ่มเติมใช้วัสดุเฉพาะบริเวณที่จำเป็นต่อการทำงานเท่านั้น
ในวงจรพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ที่พิมพ์ด้วยเงิน สารพาสต์ที่นำไฟฟ้าจะถูกวางไว้เฉพาะบริเวณที่ต้องการเป็นเส้นนำสัญญาณ อิเล็กโทรด หรือจุดสัมผัสเท่านั้น กระบวนการ VMX-FPC-AG อย่างเป็นทางการประกอบด้วยขั้นตอนการตัดฟิล์ม PET การปรับผิวด้วยประจุโคโรนา การพิมพ์ด้วยเงิน การอบด้วยความร้อน การพิมพ์ชั้นไดอิเล็กตริกหรือหมึกคาร์บอน (ตามความจำเป็น) การเคลือบสารเสริมความแข็งแบบอุณหภูมิต่ำ การตัด และการทดสอบทางไฟฟ้า
เส้นทางการเพิ่มเติมแบบนี้หลีกเลี่ยงขั้นตอนการกำจัดทองแดงทั้งหมดที่ใช้ในวงจรแบบกัดกร่อน สำหรับเส้นทางสัญญาณที่ใช้กระแสต่ำ และการออกแบบแบบชั้นเดียวหรือสองชั้นอย่างง่าย หมายความว่าสามารถสร้างต้นแบบได้เร็วขึ้นและต้นทุนต่อหน่วยต่ำลง โดยไม่ต้องจ่ายเพิ่มสำหรับสมรรถนะที่แอปพลิเคชันนั้นไม่ได้ใช้
หมึกที่ให้หน้าที่เฉพาะเปลี่ยนฟิล์มหนึ่งแผ่นให้กลายเป็นหลายองค์ประกอบ
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์มีคุณค่าเพราะหมึกแต่ละชนิดทำหน้าที่ทางไฟฟ้าที่ต่างกัน:
• แป้งเงิน สร้างตัวนำที่มีความต้านทานต่ำและแผ่นสัมผัส
• หมึกคาร์บอน สร้างแทร็กที่มีความต้านทานและโซนที่ไวต่อแรงกด
• หมึกฉนวน แยกตัวนำที่ไขว้กันและปกป้องบริเวณที่ระบุไว้
• ขั้วไฟฟ้าแบบพิมพ์ เชื่อมสัญญาณเชิงกล สัมผัส หรือแรงดันไฟฟ้าจากผลของแรงกดเข้าสู่วงจร
การวางชั้นวัสดุเหล่านี้บนแผ่นรองเดียวกันช่วยให้วิศวกรสามารถสร้างเซ็นเซอร์วัดแรงดัน โพเทนชิโอมิเตอร์แบบเมมเบรน อินเทอร์เฟซสัมผัส หรือตัวรับสัญญาณได้ โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มสายไฟแยกสำหรับแต่ละฟังก์ชัน
แผ่นรองที่ยืดหยุ่นสามารถติดตั้งได้ในตำแหน่งที่แผ่นวงจรแบบแข็งติดตั้งไม่ได้
พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) มีจำหน่ายในความหนา 50, 75, 100, 188 และ 250 ไมโครเมตร รวมถึงรุ่นที่โปร่งใสด้วย ส่วนพอลิอิมไอด์ (PI) มีจำหน่ายในความหนาตั้งแต่ 12.5 ถึง 125 ไมโครเมตร สำหรับการใช้งานที่ต้องการทนความร้อนสูงขึ้น รูปทรงเรขาคณิตที่แม่นยำยิ่งขึ้น หรือการประกอบแบบ SMT ส่วนฟิล์ม PVDF เพิ่มชั้นพิโซอิเล็กทริกที่ใช้งานได้จริงสำหรับการตรวจจับการสั่นสะเทือน เสียง และแรงแบบพลศาสตร์
ฟิล์มเหล่านี้สามารถห่อรอบพื้นผิวโค้ง วางใต้วัสดุคลุม ผ่านโครงสร้างที่แคบมาก และซ่อนอยู่ภายในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้อย่างแนบเนียน วงจรถูกออกแบบให้สอดคล้องกับขอบเขตเชิงกล แทนที่จะบังคับให้โครงหุ้มปรับเข้ากับแผ่นวงจร
อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์รองรับหลักการตรวจจับหลายแบบ
แพลตฟอร์มการผลิตเดียวกันสามารถรองรับพฤติกรรมทางไฟฟ้าหลายแบบได้
• FSR แบบพิโซเรซิสทีฟ เปลี่ยนแรงที่กระทำเป็นการเปลี่ยนแปลงของความต้านทาน
• การสัมผัสแบบจุ ตรวจจับความใกล้เคียงหรือการสัมผัสของนิ้วผ่านชั้นคลุม
• โพเทนชิโอเมตรีแบบเมมเบรน แปลงตำแหน่งเชิงเส้นหรือหมุนให้เป็นสัญญาณเอาต์พุตแบบแอนะล็อก
• ฟิล์มพีวีดีเอฟแบบเพียโซอิเล็กทริก แปลงแรงแบบไดนามิก การสั่นสะเทือน หรือพลังงานเสียงให้เป็นประจุไฟฟ้า
• สวิตช์แบบเมมเบรน รวมวงจรพิมพ์เข้ากับโดมสัมผัส ชั้นคลุม และระบบให้แสง (ถ้ามี)
ประเด็นนี้สำคัญต่อทีมผู้ผลิตรถยนต์รายเดิม เนื่องจากผู้จัดจำหน่ายรายเดียวสามารถแก้ปัญหาอินเทอร์เฟซหลายประเภทพร้อมกันได้ด้วยวัสดุ แม่พิมพ์ และหลักเกณฑ์การตรวจสอบที่สัมพันธ์กัน แทนที่จะต้องสร้างห่วงโซ่การผลิตแยกต่างหากสำหรับแต่ละรูปแบบของการตรวจจับ
สามแพลตฟอร์มวัสดุ สามช่วงเวลาทางวิศวกรรม
อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ไม่ใช่สแต็กวัสดุแบบสากลเดียว แพลตฟอร์มที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า จำนวนรอบการโค้งงอ ข้อกำหนดด้านแสง และวิธีการประกอบ
วงจรพิมพ์เงินบนพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) — เร็ว บาง และอาจโปร่งใสได้
VMX-FPC-AG ใช้หมึกเงินพิมพ์ผ่านตะแกรงบนพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ความหนาแห้งมาตรฐานของเงินอยู่ที่ 5–15 ไมโครเมตร ระยะห่างระหว่างเส้นนำสัญญาณขั้นต่ำคือ 150/150 ไมโครเมตร โดยสามารถทำให้ถึง 100/100 ไมโครเมตรได้ด้วยกระบวนการขั้นสูง ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดคือ 0.8 แอมแปร์ภายใต้เงื่อนไขของเส้นนำสัญญาณที่ระบุ อุณหภูมิในการทำงานอยู่ระหว่าง -20°C ถึง +80°C และทนต่อการโค้งงอได้มากกว่า 50,000 รอบ
จุดเด่นหลักคือความยืดหยุ่นด้านแสง: รุ่นที่ใช้เส้นใยเงินนาโน (AgNW) เป็นทางเลือก ให้ค่าการส่งผ่านแสงไม่น้อยกว่า 89% ที่ความยาวคลื่น 550 นาโนเมตร และมีค่าความต้านทานผิวอยู่ที่ 50–100 โอห์มต่อตาราง ทำให้แพลตฟอร์มนี้เหมาะสำหรับการสัมผัสแบบโปร่งใส เซนเซอร์ที่ใช้พลังงานต่ำ แถบ LED และต้นแบบแบบเร่งด่วน ข้อแลกเปลี่ยนที่ชัดเจนคือ พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ไม่สามารถใช้การบัดกรีแบบรีโฟลว์ได้ และการติดตั้งชิ้นส่วนจำเป็นต้องใช้กาวนำไฟฟ้าที่ทนความร้อนต่ำ
แผ่นวงจรยืดหยุ่นทองแดงบนพอลิอิมไอด์ (PI) — ความแม่นยำ ความสามารถรับกระแสสูง และรองรับการประกอบแบบ SMT
VMX-FPC-CU ใช้ฟอยล์ทองแดงที่ผ่านการกัดบนพอลิอิมไอด์ (PI) รองรับขนาดเส้น/ช่องว่างต่ำสุดที่ 75/75 ไมโครเมตร และ 50/50 ไมโครเมตรเมื่อใช้ทองแดงหนา 0.5 ออนซ์ ควบคุมอิมพีแดนซ์ได้ที่ 50 โอห์มแบบสัญญาณเดี่ยว หรือ 100 โอห์มแบบสัญญาณคู่ ความคลาดเคลื่อน ±10% และทนต่อการโค้งงอได้มากกว่า 200,000 รอบภายใต้วิธีทดสอบที่ระบุ โดยใช้ทองแดงชนิด RA ช่วงอุณหภูมิในการใช้งานอยู่ระหว่าง -40°C ถึง +150°C และโครงสร้างสามารถรองรับการบัดกรีแบบรีโฟลว์ได้
แพลตฟอร์มนี้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมเมื่อวงจรต้องรับกระแสไฟฟ้าสูง ต้องจัดวางองค์ประกอบอย่างหนาแน่น ต้องทนต่อการโค้งงอแบบไดนามิกซ้ำๆ หรือต้องรักษาค่าอิมพีแดนซ์ให้คงที่ แม้จะไม่ใช่ทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำที่สุด แต่ก็มอบพื้นที่สำรองด้านไฟฟ้าและกระบวนการประกอบที่เส้นทางการพิมพ์ด้วยเงินไม่สามารถให้ได้
ขั้วไฟฟ้าพิมพ์ด้วย PVDF — ฟิล์มเองทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์
แพลตฟอร์ม VV-PVDF6866 ใช้ฟิล์ม PVDF ความบริสุทธิ์สูงที่มีขั้วไฟฟ้าพิมพ์ด้วยครีมเงิน และการห่อหุ้มแบบหลายชั้น ฟิล์มหลักมีความหนาให้เลือกได้ที่ 28, 44 และ 110 ไมโครเมตร ส่วนชั้นขั้วไฟฟ้าหนา 5–10 ไมโครเมตร คุณสมบัติที่เผยแพร่แล้ว ได้แก่ ช่วงความถี่ตอบสนอง 0.1 เฮิร์ตซ์ ถึง 100 เมกะเฮิร์ตซ์ ความคลาดเคลื่อนเชิงเส้น ±1% ของค่าเต็มสเกล อุณหภูมิในการใช้งาน -20°เซลเซียส ถึง +85°เซลเซียส และแรงดันไฟฟ้าฉีกขาดของไดอิเล็กตริกอย่างน้อย 1800 โวลต์แบบกระแสตรง สำหรับฟิล์มความหนา 44 ไมโครเมตร
ในกรณีนี้ ขั้วไฟฟ้าที่พิมพ์ขึ้นมิได้ทำหน้าที่เพียงส่งสัญญาณจากเซ็นเซอร์แยกต่างหากเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เก็บประจุโดยตรงจากฟิล์มที่ใช้งานจริงอีกด้วย ซึ่งทำให้สามารถผลิตเซ็นเซอร์ตรวจการสั่นสะเทือน เซ็นเซอร์ตรวจเสียง และเซ็นเซอร์ตรวจแรงแบบพลศาสตร์ที่บางและปรับรูปตามพื้นผิวได้ สำหรับการตรวจสอบอุปกรณ์ การขนส่ง การพัฒนาอุปกรณ์ทางการแพทย์ และระบบป้อนกลับแบบสวมใส่
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
| แพลตฟอร์ม | สารรองรับ / ฟิล์มที่ใช้งาน | ชั้นนำกระแส | คุณสมบัติหลักที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว | การประกอบ / แบบที่เหมาะสมที่สุด |
| VMX-FPC-AG | PET ความหนา 50/75/100/188/250 ไมโครเมตร | ขั้วไฟฟ้าพิมพ์ด้วยเงิน ความหนาเมื่อแห้ง 5–15 ไมโครเมตร | ระยะห่างเส้น-ช่อง 150/150 ไมโครเมตร, กระแสไฟฟ้าสูงสุด ≤0.8 แอมแปร์, ทนต่อการโค้งงอได้มากกว่า 50,000 รอบ, อุณหภูมิใช้งาน -20°เซลเซียส ถึง +80°เซลเซียส | กาวนำไฟฟ้า สำหรับเซ็นเซอร์กระแสต่ำ การสัมผัสแบบโปร่งใส ต้นแบบที่สร้างได้รวดเร็ว |
| VMX-FPC-CU | PI 12.5/25/50/125 ไมโครเมตร | ทองแดงที่ผ่านการกัดกร่อน 18/35/70 ไมโครเมตร | ระยะเส้น-ช่องว่าง 75/75 ไมโครเมตร; ระดับสูง 50/50 ไมโครเมตร; ทนต่อการใช้งานมากกว่า 200,000 รอบ; อุณหภูมิในการใช้งาน -40°C ถึง +150°C | การติดตั้งแบบ SMT/รีฟโลว์; การเชื่อมต่อแบบหนาแน่น กระแสไฟฟ้าสูงขึ้น ความต้านทานควบคุมได้ |
| เงินนาโนไวร์แบบโปร่งใส | ฟิล์ม PET โปร่งใส | เงินนาโนไวร์ | ความต้านทานพื้นผิว 50–100 โอห์มต่อตาราง; ค่าการส่งผ่านแสง ≥89% ที่ความยาวคลื่น 550 นาโนเมตร | อินเทอร์เฟซสัมผัสและออปติคัลแบบโปร่งใส |
| VV-PVDF6866 | พีวีดีเอฟ 28/44/110 ไมโครเมตร | ครีมเงินแบบสองด้าน ความหนา 5–10 ไมโครเมตร | ช่วงความถี่ 0.1 เฮิร์ตซ์ ถึง 100 เมกะเฮิร์ตซ์; ความแม่นยำ ±1% ของค่าเต็มสเกล; แรงดันไฟฟ้าสูงสุดก่อนฉนวนเสีย 1800 โวลต์ดีซี; อุณหภูมิใช้งาน -20 องศาเซลเซียส ถึง +85 องศาเซลเซียส | การตรวจจับการสั่นสะเทือน เสียง และแรงแบบไดนามิก |
| สวิตช์แบบเมมเบรน | โครงสร้างวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น | ตัวเลือกหมึกเงิน/คาร์บอน/ไดอิเล็กตริก | โครงสร้างอินเทอร์เฟซมนุษย์-เครื่องจักรที่บางเป็นพิเศษ พร้อมปรับแต่งการสัมผัสและระบบให้แสงได้ | ระบบควบคุมอุตสาหกรรม เครื่องใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะ และอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบปิดสนิท |
ค่าที่ระบุนี้เป็นข้อกำหนดเฉพาะของแพลตฟอร์มผลิตภัณฑ์ที่เผยแพร่โดยวีแมนเอ็กซ์ ไม่ใช่ขีดจำกัดทั่วไปสำหรับการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์พิมพ์ทุกชนิด ประสิทธิภาพสุดท้ายขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิต ชนิดหมึก วัสดุพื้นฐาน โพรไฟล์การอบแห้ง และวิธีการรวมเข้ากับระบบ
ห่วงโซ่การผลิตที่กำหนดความสม่ำเสมอของการผลิต 1. การเตรียมพื้นผิวฐาน
ฟิล์มมาถึงในรูปแบบวัสดุเชิงกล ไม่ใช่ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ การทำความสะอาด การตัด และการบำบัดผิวจะเป็นตัวกำหนดว่าหมึกที่มีหน้าที่การทำงานจะสามารถเปียกและยึดเกาะได้อย่างสม่ำเสมอหรือไม่ วงจรเงินบนพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ต้องผ่านกระบวนการคอโรนาเทรตเมนต์ก่อนพิมพ์ ซึ่งหากผิวถูกเทรตเมนต์ไม่เพียงพอ อาจดูเหมือนยอมรับได้ในการตรวจสอบเบื้องต้น แต่จะล้มเหลวภายหลังเมื่อถูกดัดโค้งหรือสัมผัสกับความชื้น
2. การวางหมึกที่มีหน้าที่การทำงาน
การพิมพ์แบบสกรีนหรือการพิมพ์แบบแม่นยำตามลวดลายจะกำหนดรูปร่างของส่วนนำไฟฟ้าและส่วนตรวจจับ ความกว้างของเส้นทางนำไฟฟ้า ความหนาของฟิล์มหลังอบแห้ง และความแม่นยำของการจัดตำแหน่ง (registration) จะควบคุมค่าความต้านทานและความสม่ำเสมอระหว่างช่องสัญญาณต่าง ๆ หมึกที่มีราคาต่ำแต่ถูกวางอย่างไม่สม่ำเสมอ ไม่ใช่วงจรที่มีราคาต่ำ — แต่คือตัวต้านทานแปรผันที่แฝงตัวอยู่ในรูปของสายไฟ
3. การอบแห้งอย่างควบคุมและการสร้างชั้นหลายชั้น
พลังงานที่ใช้ในการอบแห้งจะเป็นตัวกำหนดว่าเงินที่พิมพ์ไว้จะบรรลุค่าการนำไฟฟ้าและการยึดเกาะตามที่ออกแบบไว้หรือไม่ ชั้นคาร์บอนและชั้นไดอิเล็กตริกเสริม (ซึ่งเป็นทางเลือก) จะเพิ่มความสามารถในการตรวจจับหรือฉนวนกันไฟฟ้า แต่ทุกชั้นใหม่ที่เพิ่มเข้ามาจะก่อให้เกิดปฏิสัมพันธ์ด้านการจัดตำแหน่งและการอบแห้งซ้อนกัน (registration and cure-stack interactions) ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบและยืนยันประสิทธิภาพโดยรวมในฐานะระบบทั้งระบบ
4. การเคลือบชั้นฟิล์ม การตัด และการทดสอบทางไฟฟ้า
เพิ่มชั้นป้องกัน แผ่นเสริมความแข็งแรง ระบบกาว และขั้วต่อ ก่อนตัดรูปร่างสุดท้าย จากนั้นจึงทำการทดสอบทางไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบความต่อเนื่อง ฉนวนกันไฟฟ้า และการตอบสนองของเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้อง นี่คือจุดที่ลวดลายที่พิมพ์ขึ้นเปลี่ยนจากฟิล์มตกแต่งธรรมดา ไปเป็นองค์ประกอบที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ
เมื่อเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ไม่ใช่ทางเลือกที่เหมาะสม
อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ให้ผลดีที่สุดเมื่อเรื่องของรูปทรงเรขาคณิต ความบาง ความยืดหยุ่น ความโปร่งใส หรือการรวมระบบตรวจจับไว้ในตัวมีความสำคัญมากกว่าความหนาแน่นของตัวนำสูงสุดและการรองรับกำลังไฟฟ้า มันจึงไม่ใช่คำตอบที่ดีที่สุดโดยอัตโนมัติสำหรับวงจรทุกชนิด
หากผลิตภัณฑ์ต้องการการจัดเรียง SMT อย่างหนาแน่น การรีฟโลว์ที่อุณหภูมิสูงซ้ำๆ การควบคุมอิมพีแดนซ์ หรือกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าขีดจำกัดความร้อนของแพลตฟอร์มเงิน แผ่น FPC ทองแดงแบบ PI จะเป็นทางเลือกที่แข็งแกร่งกว่า หากผลิตภัณฑ์ต้องการการวัดน้ำหนักคงที่ที่ความถี่ต่ำด้วยความแม่นยำระดับห้องปฏิบัติการ เซลล์รับน้ำหนัก (load cell) อาจเหมาะสมกว่าเซนเซอร์ FSR หากความต้องการคือการตรวจจับการมีอยู่ในระดับห้อง มากกว่าการวัดแรงกดบนพื้นผิวเดียว เรดาร์อาจเหมาะสมกว่าแผ่นเซนเซอร์
ข้อได้เปรียบด้านวิศวกรรมคือไม่บังคับให้ทุกโครงการใช้เทคโนโลยีเพียงแบบเดียว แต่เป็นการเลือกแพลตฟอร์มที่มีความซับซ้อนต่ำที่สุด ซึ่งยังสามารถตอบโจทย์ความต้องการจริงได้
คำถามที่พบบ่อยจากลูกค้า
คำถาม: อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์คืออะไร คำตอบ: อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์คือการเคลือบวัสดุนำไฟฟ้า ต้านทาน ฉนวน หรือวัสดุเชิงกิจกรรมลงบนพื้นผิวรองรับ เช่น PET, PI หรือ PVDF ตามรูปแบบที่กำหนด ชั้นที่พิมพ์ขึ้นจะสร้างวงจร อิเล็กโทรด และโซนตรวจจับโดยตรงบนฟิล์ม
คำถาม: วงจรเงินที่พิมพ์ขึ้นเหมือนกับแผ่น FPC ทองแดงหรือไม่ ก: ไม่ใช่ กระบวนการพิมพ์เงินบนฟิล์ม PET เป็นกระบวนการแบบเติม (additive) ที่ใช้อุณหภูมิต่ำ เหมาะสำหรับงานที่ต้องการกระแสไฟฟ้าต่ำ ผลิตเร็ว และออกแบบให้โปร่งใส ในขณะที่วงจร FPC แบบทองแดงใช้กระบวนการกัดแบบลบ (subtractive etching) บนฟิล์ม PI ซึ่งรองรับลายวงจรที่แคบกว่า ทนกระแสไฟฟ้าสูงกว่า รองรับการเชื่อม SMT ด้วยความร้อน และควบคุมค่าความต้านทานเชิงเส้น (controlled impedance) ได้
ข: เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์สามารถทำให้โปร่งใสได้หรือไม่ ก: ได้ ตัวเลือกโปร่งใสแบบนาโนไวร์เงิน (AgNW) ของ VMANX มีค่าความต้านทานผิวอยู่ที่ 50–100 โอห์มต่อตาราง และมีค่าการส่งผ่านแสงไม่น้อยกว่า 89% ที่ความยาวคลื่น 550 นาโนเมตร ส่วนเงินที่พิมพ์แบบมาตรฐานมองเห็นได้ชัดเจน การบรรลุความโปร่งใสจึงจำเป็นต้องใช้โครงสร้างเฉพาะแบบ AgNW เท่านั้น
ข: สามารถติดตั้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงลงบนวงจรเงินที่พิมพ์บน PET ได้หรือไม่ ก: ได้ แต่ไม่สามารถใช้วิธีการเชื่อมด้วยความร้อนแบบมาตรฐาน (reflow) ที่อุณหภูมิสูงได้ ชิ้นส่วนที่ใช้กับ PET ต้องใช้กาวนำไฟฟ้าที่ทำงานที่อุณหภูมิต่ำเท่านั้น สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการเชื่อม SMT แบบมาตรฐาน ควรใช้แพลตฟอร์มทองแดงบนฟิล์ม PI
ข: วงจรเหล่านี้มีความยืดหยุ่นมากน้อยเพียงใด ก: แพลตฟอร์มเงินสีเงิน PET ที่เผยแพร่นั้นทนต่อการโค้งงอได้มากกว่า 50,000 รอบภายใต้การทดสอบ MIT ตามที่ระบุ ขณะที่ฟิล์มทองแดง PI ที่ใช้ทองแดง RA สามารถทนต่อการโค้งงอได้มากกว่า 200,000 รอบ อายุการใช้งานจริงขึ้นอยู่กับรัศมีการโค้ง ความหนาของชั้นวัสดุ ทิศทางของลายวงจร และการลดแรงเครียดระหว่างการประกอบ
ข: ใช้หมึกชนิดใดในการพิมพ์เซ็นเซอร์ ก: หมึกเงินใช้สร้างเส้นทางนำไฟฟ้า หมึกคาร์บอนใช้สร้างองค์ประกอบที่มีค่าความต้านทานหรือตอบสนองต่อแรง ส่วนหมึกไดอิเล็กตริกใช้เป็นฉนวนและป้องกัน โครงสร้างชั้นวัสดุที่แน่นอนขึ้นอยู่กับหลักการตรวจจับและค่าทางไฟฟ้าที่ต้องการ
ข: การรับรองมาตรฐานใดที่ใช้กับแพลตฟอร์มอุตสาหกรรมด้านอิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์นี้ ก: VMANX ผลิตแพลตฟอร์มอุตสาหกรรมภายใต้มาตรฐาน ISO 9001 และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสารเคมี RoHS และ REACH การรับรองเฉพาะผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้งานสุดท้าย และจะอยู่ในความรับผิดชอบของแบรนด์ที่นำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปออกวางจำหน่าย
ข: โครงการเดียวสามารถรวมเซ็นเซอร์แบบพิมพ์และ FPC ทองแดงเข้าด้วยกันได้หรือไม่ ก: ใช่ สถาปัตยกรรมแบบไฮบริดสามารถใช้ฟิล์มพิมพ์สำหรับชั้นตรวจจับหรือสัมผัสพื้นที่กว้าง และใช้ FPC ทองแดง PI สำหรับส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูง การจ่ายพลังงาน และการเดินสายเชื่อมต่อ รอยต่อระหว่างสองส่วนนี้ต้องออกแบบให้ทนต่อแรงต้านทาน รองรับแรงดึง และอุณหภูมิการประกอบที่เลือก
การสนับสนุนด้านวิศวกรรมสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM)
VMANX สนับสนุนโครงการอิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ ตั้งแต่การเลือกวัสดุและกระบวนการ ไปจนถึงการออกแบบวงจร การสร้างต้นแบบ และการปล่อยสู่การผลิต อุตสาหกรรม พอร์ตโฟลิโอนี้ประกอบด้วย วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น ,ตัวต้านทานที่รับรู้แรง ,โพเทนชิโอมิเตอร์แบบเมมเบรน ,ระบบ HMI และ เซ็นเซอร์พีโซอิเล็กทริก PVDF ข้อมูลวิศวกรรมโดยละเอียดมีให้สำหรับ แพลตฟอร์ม FPC อุตสาหกรรมแบบสองซีรีส์ ,ตัวตรวจวัดแรงดันแบบฟิล์มบางอุตสาหกรรม ,เซ็นเซอร์ฟิล์ม PVDF และ ข้อกำหนดของสวิตช์แบบเมมเบรน .
สรุป
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ได้ทำให้เส้นแบ่งระหว่างวงจรกับพื้นผิวหายไป ตัวนำ ตัวต้านทาน อิเล็กโทรด ฉนวน และฟังก์ชันอินเทอร์เฟซสามารถพิมพ์ลงบนฟิล์มยืดหยุ่นโดยตรง จากนั้นจึงนำไปเคลือบ ตัด และทดสอบเป็นองค์ประกอบเดียวที่ผ่านการออกแบบอย่างรอบคอบ คุณค่าเชิงพาณิชย์ไม่ได้อยู่ที่ความบางเพียงอย่างเดียว แต่อยู่ที่จำนวนชิ้นส่วนแยกน้อยลง ปริมาตรเชิงกลลดลง และสถาปัตยกรรมการตรวจจับที่ออกแบบให้สอดคล้องกับผลิตภัณฑ์แทนที่จะบังคับให้ผลิตภัณฑ์ปรับตัวเข้ากับแผงวงจรแบบแข็ง

