Fabricación aditiva integrada de interconexiones de TGV y circuitos de alta frecuencia mediante chorro EHD controlado...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería eléctrica
• Dinámica de fluidos

Sus antecedentes:

• La impresión electrohidrodinámica (EHD) ofrece deposición sin máscara y de alta resolución para diversas viscosidades de tinta.
• La integración del llenado sin vacío de las vías de vidrio de alto aspecto (TGV) con la impresión de líneas de gota a demanda (DOD) ultrafina presenta requisitos contradictorios.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una única plataforma de impresión EHD capaz tanto de llenado de TGV sin vacío como de impresión de líneas ultrafinas.
• Establecer un enfoque basado en la física para optimizar los parámetros de impresión EHD.

Principales métodos:

• Acoplamiento de análisis de campo electrostático con simulaciones transitorias de ajuste de nivel para crear un mapa de régimen sin dimensiones.
• Validación de las predicciones de simulación mediante imágenes de alta velocidad y profilometría de superficie.
• Funcionando dentro del régimen estable de chorro de cono identificado.

Principales resultados:

• Se ha logrado un llenado completo sin vacío de 200 μm × 1,52 mm de TGV.
• Se han demostrado huellas continuas de 10 μm de ancho en un solo paso de impresión.
• Antenas guía de ondas transparentes fabricadas en banda Ku integradas en el sustrato con un excelente rendimiento de RF (por ejemplo, coeficiente de reflexión de -18 dB a 14,2 GHz, ganancia máxima de 8 dBi).

Conclusiones:

• La plataforma EHD desarrollada equilibra con éxito los requisitos contradictorios para el llenado de TGV y la impresión de líneas finas.
• Este enfoque EHD todo en uno impulsado por la física ofrece una ruta escalable para dispositivos RF de alto rendimiento integrados en vidrio y electrónica transparente.