$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. הכנת רכיבי אלקטרודה
- אסוף ארבעה רכיבי אלקטרודות הדורשים חיתוך מדויק (נעשה שימוש בחיתוך בלייזר; עיין ברשימת החומרים) לפני הייצור. רכיבים אלה הם (איור 1):
מסגרת מערך מגעים: מסגרת זו כוללת יריעת קטון אתר פוליאתר (PEEK) בעובי 125 מיקרומטר. הוא מכסה את כל רוחב השרוול ומחזיק את המגעים האמצעיים ויש לו קצוות בצורת סרפנטין (איור 1B). המגעים האמצעיים עטופים בערוצי המנחה; מכאן שהרוחב החשוף של המגעים מוגבל על ידי רוחב הערוצים והמרווח נקבע על ידי המרווח בין הערוצים.
רצועות המגעים האמצעיים: המגעים האמצעיים נוצרים על-ידי כריכת רצועות אלה סביב מסגרת מערך המגעים (איור 1B). חתכו את הרצועות מיריעת פלטינה/10% אירידיום לרוחב התעלות המנחות והוסיפו אורך נוסף כדי לאפשר קיפול מלא שלהן סביב המסגרת. רתכו נקודתית את מוליך המגע בזווית של 0º עם הציר הראשי של הרצועה.
אנשי הקשר להפניה: דרושות ארבע הפניות. הממד הארוך של מגעים אלה קצר מעט מרוחב השרוול כדי להכיל אותם במלואם בתוך השרוול. ריתוך נקודתי של כל מגע ייחוס להפניה בזווית של 90º עם הציר הראשי של איש המגע.
ספייסרים להצצה: ספייסרים יוצרים אזור דק יותר על האלקטרודה כדי לאפשר כיפוף וסגירה (איור 1C). כל הספייסרים עשויים PEEK (ניתן להשתמש בחומרים אחרים) ונחתכים לאורך האלקטרודה. רוחב החלל האמצעי שווה לגובה האלקטרודה.
2. הכנת מערך אנשי קשר
- נקו את הרכיבים שיוצרו בשלב 1 על ידי סוניקציה באתנול למשך 2 דקות ב-40 קילו-הרץ ובטמפרטורת החדר, ולאחר מכן 2 דקות במים מזוקקים שעברו דה-יוניזציה תחת אותם פרמטרים של סוניקציה. תנו לו להתייבש.
- בדוק חזותית את המגעים לאיתור פגמים כמו שאריות חתוכות לייזר או עיוותים בפני השטח.
- מקמו את המגעים בזה אחר זה מתחת למיקרוסקופ כאשר נקודת הריתוך פונה כלפי מעלה. החל מהקצה החופשי, החזק את המגע עם פינצטה בערך 1/3 מאורכו. הרם את הרצועה לזווית של 45º תוך אחיזת המגע כדי לבצע את העיקול הראשון.
- הניחו את המגע המכופף מראש מתחת למסגרת המערך כאשר הריתוך פונה כלפי מעלה. החזיקו את המסגרת עם פינצטה והגביהו את הרצועה לזווית של 45º כדי לבצע כיפוף שני. תוך כדי החזקת המסגרת כלפי מטה, תפסו את הקצה החופשי של המגע עם פינצטה והתכופפו בזווית של 180º (קפלו לכיוון הקו האמצעי של המסגרת).
- ישר ומשוך את המגע לכיוון המפעיל ולאחר מכן כופף בזווית של 180º (קפל לקו האמצעי). נקודת הריתוך הנקודתית צריכה להיות סגורה כעת בין שני הקצוות המכופפים.
- חזור על שלבים 2.3 - 2.5 עבור אנשי הקשר הנותרים. הפוך אותו הדוק ככל האפשר. החלף את מוליכי איש הקשר בכל צד של מסגרת המערך.
3. מדריך פריסת השרוול
- צור דיאגרמה דו-ממדית של השרוול במצב פתוח שטוח.
הערה: השתמש בכל תוכנת CAD (תכנון בעזרת מחשב) כדי להפיק דיאגרמה בקנה מידה אמיתי. תרשים זה יקבע את מידות האלקטרודות ואת אתר המיקום של רכיבי האלקטרודות השונים.
- הדפס את הדיאגרמה הדו-ממדית על נייר רגיל כדי לשנות את קנה המידה באמצעות מכונת הדפסה רגילה, ולאחר מכן גזור חתיכה מרובעת בגודל 5 ס"מ על 5 ס"מ עם הציור במרכז.
- בעזרת אזמל, חותכים חתיכה מרובעת בגודל 5 ס"מ על 5 ס"מ של יריעת השקיפות התרמית (T1).
- מקם את פיסת השקיפות T1 על גבי נייר הדיאגרמה, ולאחר מכן מקם את שתי השכבות על לוח הבסיס כשהדיאגרמה פונה כלפי מעלה. הדביקו אותם לצלחת הבסיס בעזרת סרט הדבקה.
4. שכבת בסיס אלקטרודה ומיקום מגעי ייחוס
- חותכים יריעת סיליקון בגודל 5 ס"מ על 5 ס"מ בעזרת אזמל (S1) ומניחים אותה על שכבת השקיפות. התחילו על-ידי שחרור פינה אחת, ואז הנמיכו לאט את שאר היריעה כדי להימנע מלכידת בועות אוויר בין היריעות T1 ו-S1 (איור 2A).
- יש לערבב כ-2 גרם סיליקון שלא נרפא בהתאם להוראות גליון הנתונים של היצרן. מערבבים בקפדנות את שני החלקים יחד עם מקל ערבוב עץ מעוקר. הכניסו את התערובת לתא ואקום למשך 3 דקות. סובבו את הוואקום כדי לחסל את הבועות כשהן עולות לפני השטח. מחממים תנור איזוטמפ ל-130°C.
הערה: כפפות לטקס יכולות לעכב את תהליך הריפוי של סיליקון. הם מכילים גם גופרית, אשר יכול להשאיר מזהמים על משטחי העבודה. מומלץ להשתמש בכפפות ניטריל במקום.
- באמצעות כלי בחירת השיניים, מרחו קו דק של סיליקון לא נרפא לאורך אמצע מקטעי הספייסר היכן שהם ממוקמים בתרשים המנחה.
- הניחו את הספייסרים על האזורים המיועדים ולאחר מכן לחצו אותם כלפי מטה כנגד יריעת הסיליקון S1.
- מרפאים חלקית את הסיליקון בתנור איזוטמפ למשך 30 דקות, נותנים לו להתקרר במשך 10 דקות.
- מקם את אנשי הקשר של ההפניה באזורים ייעודיים. ודא שנקודות הריתוך פונות כלפי מעלה ומוליכי המגע מנותבים לכיוון קו האמצע של השרוול כדי לצאת בקצה הרחוק. לאחר הבטחת מיקום נכון, לחץ על המגעים כלפי מטה אל שכבת הסיליקון S1. הפקידו סיליקון שלא נרפא לתוך חורי המעבר.
- הדביקו את העופרת ואז רפאו את הסיליקון באופן מלא בטמפרטורה של 130 מעלות צלזיוס למשך 90 דקות, או למשך הלילה בטמפרטורת החדר (איור 2B).
5. מיקום מערך אנשי קשר מרכזי
- חותכים פיסת שקיפות בגודל 1.5 ס"מ על 5 ס"מ בעזרת אזמל (T2). הדבק את מוליכי ההפניה הרחק מאזור האמצע כדי למנוע מהם לפעול מתחת למערך אנשי הקשר במהלך השלב הבא.
- מקם את מערכי הקשר במיקום הייעודי כאשר צד הלידים פונה כלפי מעלה. הפקידו סיליקון שלא נרפא כדי לתקוע את המערך במקום.
- הניחו את החתיכה מ-5.1 (T2) לאורך קו האמצע של האלקטרודה ומעל המערכים כדי להחזיק אותם. הדביקו את הקצוות תוך כדי לחיצה כלפי מטה על המערכים. יישר ידנית את המערך למיקום הייעודי. הדביקו את העופרים מחוץ להיקף השרוול.
- מקם את מוט המתקן הקטן על פני מרכז האלקטרודה ומעל מקטע השקיפות T2. הדקו אותו לצלחת הבסיס בלחץ מתון כדי ללחוץ על המגעים האמצעיים כנגד שכבת הסיליקון הבסיסית S1.
- רפא לחלוטין את הסיליקון למשך 90 דקות ב 130 מעלות צלזיוס או לילה ב RT.
6. הטמעת רכיבי האלקטרודה
- הסר את מוט המתקן הקטן והסר בעדינות את היריעה השקופה T2 כדי לחשוף את מערכי המגע האמצעיים. הסירו את כל הסרטים המכילים את הפניות עבור הפניות ומגעים אמצעיים (איור 2C).
- בעזרת אזמל, חתכו חתיכה מרובעת של יריעת השקיפות לרוחב זהה לזה של האלקטרודה ובאורך 5 ס"מ (T3), ולאחר מכן חתכו חתיכה מרובעת של יריעת סיליקון כדי לכסות את כל משטח האלקטרודה (S2).
- הניחו את יריעת הסיליקון (S2) על גבי פיסת השקיפות (T3) ומתחו אותה כדי להסיר גלים או חריגות ולמנוע מבועות אוויר להילכד ביניהם.
- חותכים ארבע חתיכות של צינורות סיליקון; 5 ס"מ אורך כל אחד. מקם אותם באתר היציאה של הלידים כפי שהוקצה בתרשים המנחה. השאירו רווח של 2 מ"מ בין קצוות האלקטרודה לצינור. תוך כדי החזקת כל זוג צינורות בפינצטה, הדביקו את הצינורות כלפי מטה החל ממרחק של 1 מ"מ מקצה הצינור. חזור על הפעולה עבור הזוג השני.
- סדרו והובילו את המגעים האמצעיים ואת ההפניות לצרורות, ולאחר מכן העבירו אותם דרך הצינור המתאים ליד אתרי היציאה. חזור על הפעולה עבור שלושת הצינורות האחרים. (איור 2D).
- להפקיד כמות נדיבה של סיליקון uncured על כל גוף האלקטרודה.
הערה: הימנעו מיצירת בועות אוויר במהלך שלב זה על ידי מזיגה איטית של הסיליקון שלא נרפא ממיכל הערבוב השואב או הזרקתו למזרק.
- הניחו את המבנה החל מ-6.3 על גבי הסיליקון שלא נרפא כאשר יריעת הסיליקון S2 פונה כלפי מטה. יישרו את פיסת השקיפות T3 עם האלקטרודה תוך שמירה על יריעת הסיליקון S2 דבוקה אליה.
- הדביקו את פיסת השקיפות T3 ולאחר מכן הפעילו לחץ כדי לתעל החוצה בועות אוויר לכודות. מקם את מוט גוף התאורה הגדול על פני מרכז האלקטרודה ומעל מקטע השקיפות T3. לאחר מכן, הדקו אותו לצלחת הבסיס בלחץ מתון. לרפא לחלוטין את הסיליקון במשך 90 דקות ב 130 מעלות צלזיוס, או לילה ב RT.
7. מיקום שכבת מיגון (מומלץ להקלטת אזיקים)
- הסירו את מוט גוף התאורה הגדול והדפו את פיסת השקיפות (T3) בפינצטה. הניחו את יריעת הסיכוך במרכז כל פאה של האלקטרודה והפעילו לחץ קל כדי ללחוץ אותם לתוך האלקטרודה. הפקידו סיליקון שלא נרפא לתוך חורי המעבר.
- לרפא חלקית את הסיליקון במשך 30 דקות ב 130 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן לתת לו להתקרר לחלוטין לטמפרטורת החדר. הניחו סרט הדבקה על הקצוות החיצוניים של האלקטרודה ומעל האוגנים הסוגרים כדי למנוע הוספת סיליקון נוסף שלא נרפא למקטעים אלה.
- חזור על שלבים 6.6 עד 6.8.
8. חיתוך האלקטרודה המוגמרת
- מקלפים וחותכים את עודפי הסיליקון על גבי סרט ההדבקה שנוסף בשלב 7.2 באמצעות להב אזמל, ולאחר מכן מסירים בזהירות את סרט ההדבקה.
- חתכו חלונות דרך הסיליקון כדי לחשוף את מקטעי הספייסר דרך שכבת S2. חלץ את קטעי הספייסר המוטבעים באמצעות פינצטה. שלב זה ישאיר חללים וייצור יריעת סיליקון יחידה גמישה באזורים אלה (במקור S1).
- מקלפים את עודפי הסיליקון על גבי סרטי ההדבקה המכסים את צינורות הסיליקון, ולאחר מכן חותכים אותו עם להב אזמל כדי ליישר את הצינורות עם גוף האלקטרודה.
- חותכים סביב היקף האלקטרודה עד לצלחת הבסיס.
- חותכים משולש בין כל זוג צינור לחלוטין דרך צלחת הבסיס. בצד החיצוני, עקוב אחר הדיאגרמה המנחה כדי לעצב את אתרי היציאה של ההפניות. הסר את כל חומר הסיליקון שהיה מנותק מגוף האלקטרודה במהלך השלבים האחרונים.
9. חשיפת מגעים ושכבות מיגון
- חתכו חלונות דרך שכבת הסיליקון S2 שמכסה את שכבת המיגון. החליקו את חוט הלהט של תפר הפוליפרופילן בין בסיס האלקטרודה (שכבה S1) לבין השכבה השקופה T1 על לוחית הבסיס כדי לפרק את אלקטרודת השרוול המוגמרת.
- הפוך את האלקטרודה כך שהמגעים המרכזיים ושכבת הסיליקון S1 פונים כלפי מעלה, ולאחר מכן חשוף אותם על ידי חיתוך חלונות דרך שכבת הסיליקון הבסיסית S1. חזור על פעולה זו עבור אנשי הקשר החיצוניים, תוך חשיפת מקטעים ברוחב 1 מ"מ לאורך מרכז המגעים. ודא כי חורי הייצוב בצידי מגעי הייחוס מוטמעים במלואם בתוך גוף האלקטרודה.
10. הלחמת מחבר ללידים
- הפקידו את חומר ההלחמה בנפרד על הלידים ופיני החיבור, ולאחר מכן חממו והתיכו את שני החלקים יחד עם מגהץ הלחמה.
הערה: חוטי העופרת של DFT מורכבים מליבת כסף המוקפת בשכבה חיצונית העשויה מסגסוגת בסיס ניקל-קובלט MP35N. הפקדת חומר ההלחמה על חוטים אלה דורשת שימוש בשטף מיוחד כדי לאפשר היצמדות לחוט (עיין ברשימת החומרים).
