خبر

Additives ۽ گھٽ گرمي پد جي ڇپائيءَ جا عمل مختلف بجلي استعمال ڪندڙ ۽ بجلي استعمال ڪندڙ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز کي گھٽ قيمت تي لچڪدار ذيلي ذخيري تي ضم ڪري سگھن ٿا. جڏهن ته، انهن ڊوائيسز مان مڪمل اليڪٽرانڪ سسٽم جي پيداوار کي عام طور تي پاور اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جي ضرورت هوندي آهي مختلف آپريٽنگ وولٽيجز جي وچ ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ. ڊوائيسز. Passive جزا - inductors، capacitors، ۽ resistors - ڪم ڪن ٿا جهڙوڪ فلٽرنگ، مختصر مدت جي انرجي اسٽوريج، ۽ وولٽيج جي ماپ، جيڪي پاور اليڪٽرانڪس ۽ ٻين ڪيترن ئي ايپليڪيشنن ۾ ضروري آهن. هن آرٽيڪل ۾، اسان متعارف ڪرايو ٿا انڊڪٽرز، ڪيپيسيٽر، ريزسٽرز ۽ آر ايل سي سرڪٽس اسڪرين پرنٽ ٿيل لچڪدار پلاسٽڪ جي سبسٽرن تي، ۽ انڊڪٽرن جي سيريز جي مزاحمت کي گھٽ ڪرڻ لاءِ ڊيزائن جي عمل کي رپورٽ ڪن ته جيئن اھي پاور اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ استعمال ڪري سگھجن. پرنٽ ٿيل انڊڪٽر ۽ رزسٽر پوءِ بوسٽ ريگيوليٽر سرڪٽ ۾ شامل ڪيا ويندا آھن. نامياتي روشنيءَ واري ڊيوڊس ۽ لچڪدار ليتيم آئن بيٽرين جو. وولٹیج ريگيوليٽر بيٽري مان ڊاءِڊس کي طاقت ڏيڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن، DC-DC ڪنورٽر ايپليڪيشنن ۾ روايتي سطح جي مائونٽ اجزاء کي تبديل ڪرڻ لاءِ پرنٽ ٿيل غير فعال اجزاء جي صلاحيت کي ظاهر ڪن ٿا.
تازن سالن ۾، مختلف لچڪدار ڊوائيسز جي ايپليڪيشن ۾ wearable ۽ وڏي ايراضيء جي اليڪٽرانڪ شين ۽ انٽرنيٽ آف Things1,2 ۾ ترقي ڪئي وئي آهي. انهن ۾ شامل آهن توانائي حاصل ڪرڻ وارا ڊوائيس، جهڙوڪ فوٽووولٽڪ 3، پيزو اليڪٽرڪ 4، ۽ thermoelectric 5؛ توانائي اسٽوريج ڊوائيسز، جهڙوڪ بيٽريون 6، 7؛ ۽ بجلي استعمال ڪندڙ ڊوائيسز، جهڙوڪ سينسر 8، 9، 10، 11، 12، ۽ روشني جا ذريعا 13. جيتوڻيڪ انفرادي توانائي جي ذريعن ۽ لوڊ ۾ وڏي ترقي ڪئي وئي آهي، انهن حصن کي هڪ مڪمل اليڪٽرانڪ سسٽم ۾ گڏ ڪرڻ لاء عام طور تي پاور اليڪٽرانڪس جي ضرورت هوندي آهي. پاور سپلائي جي رويي ۽ لوڊ جي ضرورتن جي وچ ۾ ڪنهن به مطابقت کي ختم ڪريو. مثال طور، هڪ بيٽري پنهنجي چارج جي حالت جي مطابق هڪ متغير وولٽيج پيدا ڪري ٿي. جيڪڏهن لوڊ مسلسل وولٹیج جي ضرورت آهي، يا ان کان وڌيڪ وولٽيج جيڪا بيٽري ٺاهي سگهي ٿي، پاور اليڪٽرانڪس جي ضرورت آهي. پاور اليڪٽرانڪس سوئچنگ ۽ ڪنٽرول جي ڪمن کي انجام ڏيڻ لاءِ فعال اجزاء (ٽرانزسٽر) استعمال ڪندا آهن، انهي سان گڏ غير فعال اجزاء (انڊڪٽر، ڪيپيسيٽر، ۽ ريزسٽر). مثال طور، هڪ سوئچنگ ريگيوليٽر سرڪٽ ۾، هڪ انڊڪٽر استعمال ڪيو ويندو آهي هر سوئچنگ چڪر دوران توانائي کي ذخيرو ڪرڻ لاءِ. ، هڪ ڪيپيسيٽر استعمال ڪيو ويندو آهي وولٽيج ريپل کي گهٽائڻ لاءِ، ۽ وولٽيج جي ماپ کي گهربل ڪنٽرول لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي رزسٽر ڊيوائڊر استعمال ڪندي.
پاور اليڪٽرانڪ ڊيوائسز جيڪي پائڻ لائق ڊوائيسز لاءِ موزون هونديون آهن (جهڙوڪ پلس آڪسيميٽر 9) ڪيترن ئي وولٽس ۽ ڪيترن ملي ايمپس جي ضرورت هوندي آهي، عام طور تي سوين ڪلو هرٽز کان ڪيترن ميگا هرٽز جي فريڪوئنسي رينج ۾ هلندي آهي، ۽ ڪيترن ئي μH ۽ ڪيترن ئي μH انڊڪٽانس جي ضرورت هوندي آهي ۽ ڪيپيسيٽينس μF هوندي آهي. ترتيب وار 14. انهن سرڪٽن جي پيداوار جو روايتي طريقو اهو آهي ته ڌار ڌار حصن کي سخت پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ (PCB) ۾ سولر ڪيو وڃي. جيتوڻيڪ پاور اليڪٽرڪ سرڪٽس جا فعال حصا عام طور تي هڪ واحد سلکان انٽيگريٽڊ سرڪٽ (IC) ۾ ملندا آهن، غير فعال اجزاء عام طور تي آهن. خارجي، يا ته ڪسٽم سرڪٽ جي اجازت ڏئي ٿي، يا ڇاڪاڻ ته گهربل انسائيڪلوپيڊيا ۽ ظرفيت تمام وڏي آهي جنهن کي سلکان ۾ لاڳو ڪرڻ لاء.
روايتي پي سي بي جي بنياد تي پيداوار واري ٽيڪنالاجي جي مقابلي ۾، اضافي ڇپائي جي عمل ذريعي اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۽ سرڪٽ جي پيداوار ۾ سادگي ۽ قيمت جي لحاظ کان ڪيترائي فائدا آهن. پهرين، ڇاڪاڻ ته سرڪٽ جي ڪيترن ئي حصن کي ساڳئي مواد جي ضرورت هوندي آهي، جهڙوڪ رابطن لاء دھات. ۽ ڪنيڪشن، پرنٽنگ هڪ ئي وقت ڪيترن ئي حصن کي تيار ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي، نسبتاً ڪجھ پروسيسنگ مرحلن ۽ مواد جي گهٽ ذريعن سان 15. اضافي عملن جو استعمال مٽائڻ واري عمل کي تبديل ڪرڻ لاءِ جيئن ته ڦوٽو ليٿوگرافي ۽ ايچنگ وڌيڪ عمل جي پيچيدگي ۽ مواد جي ضايع ٿيڻ کي گهٽائي ٿي16,17, 18، ۽ 19. ان کان علاوه، ڇپائيءَ ۾ استعمال ٿيندڙ گھٽ درجه حرارت لچڪدار ۽ سستي پلاسٽڪ سبسٽرن سان مطابقت رکي ٿي، جيڪا اليڪٽرونڪ ڊوائيسز 16، 20 کي ڍڪڻ لاءِ تيز رفتار رول ٽو رول ٺاهڻ واري عمل جي استعمال جي اجازت ڏئي ٿي. ايپليڪيشنن لاءِ. جنهن کي پرنٽ ٿيل اجزاء سان مڪمل طور تي محسوس نٿو ڪري سگهجي، هائبرڊ طريقا ٺاهيا ويا آهن جن ۾ سطح جي مائونٽ ٽيڪنالاجي (SMT) اجزاء لچڪدار سبسٽريٽ 21، 22، 23 سان ڳنڍيل آهن جيڪي گهٽ درجه حرارت تي ڇپيل اجزاء جي اڳيان آهن. هن هائبرڊ انداز ۾، اهو اڃا تائين آهي. اضافي عملن جا فائدا حاصل ڪرڻ ۽ سرڪٽ جي مجموعي لچڪ کي وڌائڻ لاءِ پرنٽ ٿيل هم منصبن سان ممڪن حد تائين ڪيترن ئي SMT حصن کي تبديل ڪرڻ ضروري آهي. لچڪدار پاور اليڪٽرانڪس کي محسوس ڪرڻ لاءِ، اسان تجويز ڪيو آهي هڪ ميلاپ SMT فعال اجزاء ۽ اسڪرين پرنٽ ٿيل غير فعال. اجزاء، خاص زور سان وڏي SMT انڊڪٽرن کي پلانر سرپل انڊڪٽرن سان تبديل ڪرڻ تي. پرنٽ ٿيل اليڪٽرانڪس ٺاهڻ لاءِ مختلف ٽيڪنالاجيز مان، اسڪرين پرنٽنگ خاص طور تي غير فعال اجزاء لاءِ مناسب آهي ڇاڪاڻ ته ان جي وڏي فلم جي ٿلهي (جيڪا ضروري آهي ته ڌاتو جي خاصيتن جي سيريز جي مزاحمت کي گهٽائڻ لاءِ. ) ۽ تيز ڇپائيءَ جي رفتار، جيتوڻيڪ سينٽي ميٽر-سطح وارن علائقن کي ڍڪڻ وقت به ساڳيو ئي آهي. مواد 24.
بجلي جي برقي سامان جي غير فعال حصن جي نقصان کي گهٽ ۾ گهٽ هجڻ گهرجي، ڇاڪاڻ ته سرڪٽ جي ڪارڪردگي سڌو سنئون توانائي جي مقدار تي اثر انداز ڪري ٿو جيڪو سسٽم کي طاقت ڏيڻ لاء گهربل آهي. اهو خاص طور تي پرنٽ ٿيل انڊڪٽرن لاء مشڪل آهي، جيڪي ڊگھي ڪوئلن تي مشتمل آهن، تنهن ڪري اهي اعلي سيريز لاء حساس آهن. مزاحمت. ان ڪري، جيتوڻيڪ پرنٽ ٿيل ڪوئلن جي مزاحمت 25، 26، 27، 28 کي گھٽائڻ لاءِ ڪجهه ڪوششون ڪيون ويون آهن، تڏهن به پاور اليڪٽرڪ ڊوائيسز لاءِ اعليٰ ڪارڪردگيءَ واري پرنٽ ٿيل غير فعال حصن جي کوٽ آهي. اڄ تائين، ڪيترن ئي ٻڌايو ويو آهي ته ڇپيل پاسو لچڪدار ذيلي ذخيرو تي اجزاء ريڊيو فريڪوئنسي جي سڃاڻپ (RFID) يا توانائي حاصل ڪرڻ جي مقصدن لاءِ گونج واري سرڪٽ ۾ هلائڻ لاءِ ٺهيل آهن 10, 12, 25, 27, 28, 29, 30, 31. ٻيا مواد يا پيداوار جي عمل جي ترقي تي ڌيان ڏين ٿا ۽ عام اجزاء ڏيکارين ٿا. 26، 32، 33، 34 جيڪي مخصوص ايپليڪيشنن لاءِ بهتر نه ڪيا ويا آهن. ان جي ابتڙ، پاور اليڪٽرانڪ سرڪٽس جهڙوڪ وولٽيج ريگيوليٽر اڪثر عام پرنٽ ٿيل غير فعال ڊوائيسز کان وڏا حصا استعمال ڪندا آهن ۽ گونج جي ضرورت نه هوندي آهي، تنهنڪري مختلف جزن جي ڊيزائن جي ضرورت هوندي آهي.
هتي، اسان μH رينج ۾ اسڪرين پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز جي ڊيزائن ۽ اصلاح کي متعارف ڪرايو ٿا ته جيئن پاور اليڪٽرانڪس سان لاڳاپيل تعدد تي ننڍي سيريز جي مزاحمت ۽ اعلي ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاء. اسڪرين پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز، ڪيپيسٽرز، ۽ مزاحمت مختلف جزن جي قيمتن سان ٺهيل آهن. لچڪدار پلاسٽڪ جي ذيلي ذخيرن تي. لچڪدار اليڪٽرانڪ شين لاءِ انهن اجزاء جي مناسبيت پهريون ڀيرو هڪ سادي RLC سرڪٽ ۾ ظاهر ڪئي وئي هئي. پرنٽ ٿيل انڊڪٽر ۽ ريزسٽر کي پوءِ IC سان ضم ڪيو ويو آهي هڪ بوسٽ ريگيوليٽر ٺاهڻ لاءِ. آخر ۾، هڪ نامياتي روشني خارج ڪرڻ وارو ڊيوڊ (OLED. ) ۽ هڪ لچڪدار ليتيم آئن بيٽري تيار ڪئي وئي آهي، ۽ هڪ وولٹیج ريگيوليٽر استعمال ڪيو ويندو آهي بيٽري مان OLED کي طاقت ڏيڻ لاءِ.
پاور اليڪٽرونڪس لاءِ پرنٽ ٿيل انڊڪٽرن کي ڊزائين ڪرڻ لاءِ، اسان پھريون اڳڪٿي ڪئي آھي انڊڪٽس ۽ ڊي سي مزاحمت جي ھڪڙي سيريز جي انڊڪٽر جاميٽري جي بنياد تي موجوده شيٽ ماڊل جي بنياد تي موھن ايٽ ال. 35، ۽ ماڊل جي درستگي جي تصديق ڪرڻ لاءِ مختلف جاميٽري جا ٺهيل انڊڪٽرز. هن ڪم ۾، انڊڪٽر لاءِ هڪ گول شڪل جي چونڊ ڪئي وئي ڇاڪاڻ ته هڪ اعلي انڊڪٽينس 36 کي حاصل ڪري سگهجي ٿو گهٽ مزاحمت سان پوليگونل جاميٽري جي مقابلي ۾. انڪ جو اثر. مزاحمت تي ڇپائيءَ واري چڪر جو قسم ۽ تعداد طئي ڪيو ويو آهي. اهي نتيجا پوءِ ايم ايمٽر ماڊل سان استعمال ڪيا ويا 4.7 μH ۽ 7.8 μH انڊڪٽرن کي ڊزائين ڪرڻ لاءِ جيڪي گهٽ ۾ گهٽ ڊي سي مزاحمت لاءِ بهتر ڪيا ويا.
سرپل انڊڪٽرز جي انڊڪٽنس ۽ ڊي سي مزاحمت کي ڪيترن ئي پيرا ميٽرن ذريعي بيان ڪري سگهجي ٿو: ٻاهرئين قطر ڊ، ٽرن ويڊٿ w ۽ اسپيسنگ s، موڙ جو تعداد n، ۽ ڪنڊڪٽر شيٽ جي مزاحمت Rsheet. شڪل 1a هڪ ريشمي اسڪرين پرنٽ ٿيل سرڪيولر انڊڪٽر جي تصوير ڏيکاري ٿو n = 12 سان، جاميٽري پيٽرولر ڏيکاريندي آهي جيڪي ان جي انسائيڪلوپيڊيا کي طئي ڪن ٿا. Mohan et al جي ammeter ماڊل جي مطابق. 35، inductance inductor جاميٽري جي هڪ سيريز لاء حساب ڪيو ويو آهي، جتي
(a) اسڪرين پرنٽ ٿيل انڊڪٽر جي هڪ تصوير جنهن ۾ جاميٽري پيراميٽر ڏيکاريا ويا آهن. قطر 3 سينٽي ميٽر آهي. مختلف انڊڪٽر جيوميٽريز جي انڊڪٽنس (b) ۽ DC مزاحمت (c) آهي. ليڪون ۽ نشان ترتيب ڏنل حساب ۽ ماپيل قدرن سان ملن ٿا. (d,e) Inductors L1 ۽ L2 جي DC مزاحمتي اسڪرين ڊوپونٽ 5028 ۽ 5064H سلور انڪس سان ترتيب ڏنل آهن. (f,g) فلمن جي اسڪرين جا SEM مائڪروگرافس بالترتيب Dupont 5028 ۽ 5064H طرفان ڇپيل آهن.
تيز تعدد تي، چمڙي جو اثر ۽ پارسيٽڪ ڪيپيسيٽينس انڊڪٽر جي مزاحمت ۽ انڊڪٽينس کي ان جي ڊي سي ويليو جي مطابق تبديل ڪندو. انڊڪٽر کي ڪافي گھٽ فريڪوئنسي تي ڪم ڪرڻ جي اميد ڪئي ويندي آهي ته اهي اثر ناگزير هوندا آهن، ۽ ڊوائيس هڪ مستقل انڊڪٽنس طور ڪم ڪندو آهي. سيريز ۾ مسلسل مزاحمت سان. ان ڪري، هن ڪم ۾، اسان جاميٽري پيرا ميٽرز، انڊڪٽانس، ۽ ڊي سي مزاحمت جي وچ ۾ تعلق جو تجزيو ڪيو، ۽ نتيجن کي استعمال ڪيو هڪ ڏنل انڊڪٽانس حاصل ڪرڻ لاءِ ننڍي ڊي سي مزاحمت سان.
Inductance ۽ resistance جي حساب سان جاميٽري پيراميٽرن جي ھڪڙي سيريز لاءِ ڪئي ويندي آھي جيڪي اسڪرين پرنٽنگ ذريعي محسوس ڪري سگھجن ٿيون، ۽ اميد آھي تہ μH رينج ۾ Inductance پيدا ڪيو ويندو. 3 ۽ 5 سينٽي ميٽرن جو ٻاھرين قطر، 500 ۽ 1000 مائڪرون جي قطار جي چوٽي , ۽ مختلف موڙ جو مقابلو ڪيو ويو آهي. حساب ۾، اهو فرض ڪيو ويو آهي ته شيٽ جي مزاحمت 47 mΩ/□ آهي، جيڪا 7 μm ٿلهي Dupont 5028 سلور مائڪرو فليڪ ڪنڊڪٽر پرت سان ملائي ٿي جيڪا 400 ميش اسڪرين سان ڇپيل آهي ۽ سيٽنگ w = s.The ڳڻپيوڪر inductance ۽ resistance Values ​​ترتيب وار شڪل 1b ۽ c ۾ ڏيکاريل آھن. ماڊل اڳڪٿي ڪري ٿو ته ٻئي inductance ۽ resistance وڌندا جيئن ٻاهرين قطر ۽ موڙ جو تعداد وڌندو، يا جيئن لڪير جي ويڪر گھٽ ٿيندي.
ماڊل جي اڳڪٿين جي درستگي کي جانچڻ لاءِ، مختلف جاميٽري ۽ انڊڪٽنس جا انڊڪٽرز پوليٿيلين terephthalate (PET) سبسٽريٽ تي ٺاهيا ويا. ماپيل انڊڪٽانس ۽ مزاحمتي قدرن کي شڪل 1b ۽ c ۾ ڏيکاريو ويو آهي. جيتوڻيڪ مزاحمت ڏيکاري ٿي. متوقع قدر، خاص طور تي جمع ٿيل مس جي ٿولهه ۽ يونيفارم ۾ تبديلين جي ڪري، انڊڪٽنس ماڊل سان تمام سٺو معاهدو ڏيکاريو.
اهي نتيجا استعمال ڪري سگهجن ٿا هڪ انڊڪٽر کي گهربل انڊڪٽنس ۽ گھٽ ۾ گھٽ DC مزاحمت سان. مثال طور، فرض ڪريو 2 μH جي انڊڪٽنس جي ضرورت آهي. شڪل 1b ڏيکاري ٿو ته هن انڊڪٽنس کي 3 سينٽي ميٽر جي ٻاهرين قطر سان محسوس ڪري سگهجي ٿو، هڪ ليڪ جي ويڪر. 500 μm جي، ۽ 10 موڙ. ساڳي انسائيڪلوپيڊيا پڻ 5 سينٽي قطر جي ٻاهرين قطر، 500 μm ليڪ جي ويڪر ۽ 5 موڙ يا 1000 μm لائن جي ويڪر ۽ 7 موڙ (جيئن شڪل ۾ ڏيکاريل آهي) استعمال ڪندي پڻ پيدا ڪري سگهجي ٿي. انهن ٽنهي جي مزاحمتن جو مقابلو ڪندي. شڪل 1c ۾ ممڪن جاميٽري، اهو معلوم ڪري سگهجي ٿو ته 1000 μm جي لڪير جي چوٽي سان 5 سينٽي انڊڪٽر جي گھٽ ۾ گھٽ مزاحمت 34 Ω آهي، جيڪا ٻين ٻن کان اٽڪل 40٪ گهٽ آهي. عام ڊيزائن جي عمل کي ڏنو ويو آهي حاصل ڪرڻ لاء گھٽ ۾ گھٽ مزاحمت سان ھيٺ ڏنل اختصار ڪيو ويو آھي: پھريائين، ايپليڪيشن پاران لاڳو ڪيل خلائي پابندين جي مطابق وڌ ۾ وڌ قابل اجازت ٻاھرين قطر کي چونڊيو. پوءِ، ليڪ جي چوٽي جيتري ٿي سگھي وڏي ھئڻ گھرجي، جڏھن ته اڃا به اعليٰ ڀرڻ جي شرح حاصل ڪرڻ لاءِ گھربل انڊڪٽنس حاصل ڪري رھيو آھي. (مساوات (3)).
ٿلهي کي وڌائڻ يا دھاتي فلم جي شيٽ جي مزاحمت کي گھٽائڻ لاءِ اعليٰ چالاڪيءَ سان مواد استعمال ڪرڻ سان، ڊي سي جي مزاحمت کي انڊڪٽانس کي متاثر ڪرڻ کان سواءِ وڌيڪ گھٽائي سگھجي ٿو. ٻه انڊڪٽرز، جن جا جاميٽري پيٽرول ٽيبل 1 ۾ ڏنل آھن، جن کي L1 ۽ L2 سڏيو ويندو آھي، مزاحمت ۾ تبديليءَ جو اندازو لڳائڻ لاءِ مختلف نمبرن جي ڪوٽنگن سان ٺاهيا ويا آهن. جيئن مس جي ڪوٽنگن جو تعداد وڌندو آهي، تيئن مزاحمت گهٽجي ويندي آهي متناسب انداز ۾، جيئن شڪل 1d ۽ e ۾ ڏيکاريل آهي، جيڪي ترتيب وار L1 ۽ L2 آهن. شڪل 1d ۽ e. ڏيکاريو ته ڪوٽنگ جي 6 تہن کي لاڳو ڪرڻ سان، مزاحمت کي 6 ڀيرا گھٽائي سگھجي ٿو، ۽ مزاحمت ۾ وڌ ۾ وڌ گھٽتائي (50-65٪) پرت 1 ۽ پرت 2 جي وچ ۾ ٿئي ٿي. ڇاڪاڻ ته مس جي هر پرت نسبتا پتلي آهي، a انهن انڊڪٽرن کي پرنٽ ڪرڻ لاءِ نسبتاً ننڍي گرڊ سائيز (400 لائينون في انچ) واري اسڪرين استعمال ڪئي ويندي آهي، جيڪا اسان کي مزاحمت تي موصل جي ٿولهه جي اثر جو مطالعو ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي. جيستائين نمونن جون خاصيتون گرڊ جي گهٽ ۾ گهٽ ريزوليوشن کان وڏيون هونديون، هڪجهڙائي ٿلهي (۽ مزاحمت) کي تيزيءَ سان حاصل ڪري سگهجي ٿو ننڍي تعداد ۾ ڪوٽنگن کي ڇپائي هڪ وڏي گرڊ سائيز سان. هي طريقو ساڳيو DC مزاحمت حاصل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو جيئن هتي 6-ڪوٽيڊ انڊڪٽر تي بحث ڪيو ويو آهي، پر وڌيڪ پيداوار جي رفتار سان.
انگ اکر 1d ۽ e پڻ ڏيکاري ٿو ته وڌيڪ چالاڪ سلور فليڪ انڪ DuPont 5064H استعمال ڪرڻ سان، مزاحمت ٻن عنصرن کان گھٽجي ويندي آهي. ٻن انڪس (Figure 1f, g) سان ڇپيل فلمن جي SEM مائڪروگرافن مان، اهو ٿي سگهي ٿو. ڏٺو ويو آهي ته 5028 مس جي هيٺين چالکائي ان جي ننڍي ذرڙن جي سائيز جي ڪري آهي ۽ پرنٽ ٿيل فلم ۾ ذرڙن جي وچ ۾ ڪيترن ئي خلائن جي موجودگي آهي. ٻئي طرف، 5064H ۾ وڏا، وڌيڪ ويجهڙائي سان ترتيب ڏنل فليڪس آهن، جنهن ڪري اهو بلڪ جي ويجهو آهي. جيتوڻيڪ هن مس مان ٺهيل فلم 5028 مس کان پتلي آهي، 4 μm جي هڪ واحد پرت ۽ 22 μm جي 6 پرت سان، چالکائي ۾ اضافو مجموعي مزاحمت کي گهٽائڻ لاءِ ڪافي آهي.
آخرڪار، جيتوڻيڪ انڊڪٽنس (مساوات (1)) موڙ جي تعداد (w + s) تي منحصر آهي، مزاحمت (مساوات (5)) صرف لڪ جي چوٽي تي منحصر آهي. ان ڪري، s جي نسبت سان w وڌائي، مزاحمت وڌيڪ گھٽائي سگھجي ٿو. ٻه اضافي انڊڪٽر L3 ۽ L4 ٺاھيا ويا آھن w = 2s ۽ ھڪڙو وڏو ٻاھرين قطر آھي، جيئن جدول 1 ۾ ڏيکاريل آھي. اھي انڊڪٽرز DuPont 5064H ڪوٽنگ جي 6 تہن سان ٺاھيا ويا آھن، جيئن اڳ ۾ ڏيکاريل آھي، مهيا ڪرڻ لاءِ. سڀ کان وڌيڪ ڪارڪردگي.L3 جي inductance 4.720 ± 0.002 μH آهي ۽ مزاحمت 4.9 ± 0.1 Ω آهي، جڏهن ته L4 جي inductance 7.839 ± 0.005 μH ۽ 6.9 ± 0.1 Ω آهي، جيڪي اڳڀرائي ماڊل سان سٺي معاهدي ۾ آهن. ٿلهي، چالکائي، ۽ w/s ۾ اضافو، ان جو مطلب آهي ته L/R تناسب شڪل 1 ۾ موجود قدر جي نسبت مقدار جي ترتيب کان وڌيڪ وڌي ويو آهي.
جيتوڻيڪ گھٽ ڊي سي مزاحمت اميد جوڳي آهي، پر kHz-MHz رينج ۾ هلندڙ پاور اليڪٽرڪ سامان لاءِ انڊڪٽرز جي موزونيت جو جائزو وٺڻ لاءِ AC فريڪوئنسيز تي خصوصيت جي ضرورت آهي. شڪل 2a L3 ۽ L4 جي مزاحمت ۽ رد عمل جي فريڪوئنسي انحصار کي ڏيکاري ٿو. 10 ميگاز کان هيٺ فريڪوئنسي لاءِ , مزاحمت ان جي DC قدر تي لڳ ڀڳ مسلسل رهي ٿي، جڏهن ته رد عمل لڪيريءَ سان وڌندو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته inductance توقع جي مطابق مستقل آهي. خود گونج واري فريڪئنسي کي تعدد جي طور تي بيان ڪيو ويو آهي جنهن تي رڪاوٽ انسائيڪلوپيڊيا کان ڪيپيسيٽو ۾ تبديل ٿي ويندي آهي. L3 35.6 ± 0.3 MHz آهي ۽ L4 24.3 ± 0.6 MHz آهي. معيار جي عنصر Q جي فريڪوئنسي انحصار (ωL/R جي برابر) شڪل 2b ۾ ڏيکاريل آهي.L3 ۽ L4 وڌ ۾ وڌ معيار جا عنصر حاصل ڪن ٿا 35 ± 1 ۽ 33 ± 1 11 ۽ 16 ميگا هرٽز جي فريڪوئنسي تي، ترتيب سان. ڪجھ μH جي انڊڪٽنس ۽ MHz فريڪوئنسي تي نسبتا وڌيڪ Q انهن انڊڪٽرن کي ڪافي بڻائي ٿو ته جيئن روايتي سطح جي مائونٽ انڊڪٽرن کي گھٽ-پاور DC-DC ڪنورٽرز ۾ مٽائڻ لاءِ.
ماپيل مزاحمت R ۽ رد عمل X (a) ۽ معيار جو عنصر Q (b) inductors L3 ۽ L4 تعدد سان لاڳاپيل آهن.
ڏنل ظرفيت لاءِ گھربل پيرن جي نشان کي گھٽ ڪرڻ لاءِ، اھو بھتر آھي ته وڏي مخصوص ڪيپيسيٽينس سان ڪيپيسيٽر ٽيڪنالوجي استعمال ڪجي، جيڪا dielectric مسلسل ε جي برابر آھي dielectric جي ٿلهي سان ورهائجي. ھن ڪم ۾، اسان چونڊيو بيريئم ٽائيٽنٽ جامع. ڊائي اليڪٽرڪ جي طور تي ڇاڪاڻ ته ان ۾ ٻين حل جي پروسيس ٿيل نامياتي ڊائيلڪٽرز جي ڀيٽ ۾ هڪ اعلي ايپسيلون آهي. ڊائي اليڪٽرڪ پرت کي ٻن چاندي جي ڪنڊڪٽرن جي وچ ۾ هڪ ڌاتو-ڊائيليڪٽرڪ-ميٽيل ڍانچي ٺاهڻ لاء اسڪرين پرنٽ ڪيو ويو آهي. ڪيپيسيٽر سينٽي ميٽرن ۾ مختلف سائزن سان، جيئن تصوير 3a ۾ ڏيکاريل آهي. ، سٺي پيداوار کي برقرار رکڻ لاءِ ڊايلٽرڪ مس جي ٻن يا ٽن پرتن کي استعمال ڪندي ٺاهيا ويا آهن. شڪل 3b ڏيکاري ٿو هڪ نمائندي ڪيپيسيٽر جو هڪ ڪراس-سيڪشنل SEM مائڪروگراف ڊائي اليڪٽرڪ جي ٻن پرتن سان ٺهيل آهي ، جنهن جي ڪل ڊائيليڪٽرڪ ٿلهي 21 μm آهي. مٿيون ۽ هيٺيون اليڪٽروڊ هڪ-پرت ۽ ڇهين-پرت 5064H آهن. SEM تصوير ۾ مائڪرون-سائيز بيريئم ٽائيٽنيٽ ذرڙا نظر اچن ٿا ڇاڪاڻ ته روشن علائقا اونداهي آرگنڪ بائنڊر سان گهيريل آهن. ڊائلڪ انڪ هيٺئين اليڪٽرروڊ کي چڱيءَ طرح ويڙهي ٿو ۽ هڪ صاف انٽرفيس ٺاهي ٿو. پرنٽ ٿيل ڌاتو فلم، جيئن ڏيکاريل تصوير ۾ اعلي ميگنائيزيشن سان.
(a) پنج مختلف علائقن سان ڪيپيسيٽر جو هڪ فوٽو. (b) هڪ ڪئپيسيٽر جو ڪراس-سيڪشنل SEM مائڪروگراف جنهن ۾ ڊي اليڪٽرڪ جي ٻن پرتن سان بيريئم ٽائيٽينٽ ڊائليڪٽرڪ ۽ سلور اليڪٽرروڊ ڏيکاريا ويا آهن. (c) ڪيپيسيٽر جي ڪيپيسيٽنس 2 ۽ 3 بيريئم ٽائيٽيٽ سان ڊايلٽرڪ پرت ۽ مختلف علائقن، ماپي 1 MHz تي.
گنجائش متوقع علائقي جي متناسب آهي. جيئن ته شڪل 3c ۾ ڏيکاريل آهي، ٻن پرت جي ڊائي اليڪٽرڪ جي مخصوص ظرفيت 0.53 nF/cm2 آهي، ۽ ٽن-پرت ڊايلٽرڪ جي مخصوص گنجائش 0.33 nF/cm2 آهي. اهي قيمتون 13. ڪيپيسيٽينس ۽ ڊسيپيشن فيڪٽر (DF) کي مختلف فريڪوئنسيز تي پڻ ماپيو ويو، جيئن شڪل 3d ۾ ڏيکاريل آهي، هڪ 2.25 cm2 ڪيپيسيٽر لاءِ جنهن ۾ ڊائليڪٽر جي ٻن پرتن سان. اسان ڏٺو ته ظرفيت نسبتاً فليٽ هئي دلچسپي جي فريڪوئنسي رينج ۾، 20 سيڪڙو وڌي ٿي. 1 کان 10 MHz تائين، جڏهن ته ساڳئي رينج ۾، DF 0.013 کان 0.023 تائين وڌي ويو آهي. ڇاڪاڻ ته dissipation factor هر AC چڪر ۾ ذخيرو ٿيل توانائي سان توانائي جي نقصان جو تناسب آهي، 0.02 جي DF جو مطلب آهي ته 2 سيڪڙو بجلي هٿ ڪئي وئي. اهو نقصان عام طور تي ڪيپيسيٽر سان سيريز ۾ فريڪوئنسي-انحصار برابر سيريز مزاحمت (ESR) جي طور تي ظاهر ڪيو ويندو آهي، جيڪو DF/ωC جي برابر آهي. جيئن شڪل 3d ۾ ڏيکاريل آهي، 1 MHz، ESR کان وڌيڪ فريڪوئنسيز لاءِ 1.5 Ω کان گھٽ آھي، ۽ 4 MHz کان وڌيڪ فريڪوئنسيز لاءِ، ESR 0.5 Ω کان گھٽ آھي. جيتوڻيڪ ھن ڪيپيسيٽر ٽيڪنالوجي کي استعمال ڪندي، DC-DC ڪنورٽرز لاءِ گھربل μF-سطح جي ڪيپيسٽرز کي تمام وڏي ايراضي جي ضرورت آھي، پر 100 pF-nF capacitance جي حد ۽ انهن capacitors جو گهٽ نقصان انهن کي ٻين ايپليڪيشنن لاءِ موزون بڻائي ٿو، جهڙوڪ فلٽر ۽ گونج ڪندڙ سرڪٽ . ڪيپيسيٽي کي وڌائڻ لاءِ مختلف طريقا استعمال ڪري سگھجن ٿا. هڪ اعلي ڊايلٽرڪ مسلسل مخصوص ظرفيت کي وڌائي ٿو 37؛ مثال طور، اهو انڪ ۾ بيريئم ٽائيٽنيٽ ذرڙن جي ڪنسنٽريشن کي وڌائڻ سان حاصل ڪري سگهجي ٿو. هڪ ننڍي ڊائلٽرڪ ٿلهي کي استعمال ڪري سگهجي ٿو، جيتوڻيڪ ان لاءِ اسڪرين پرنٽ ٿيل سلور فليڪ جي ڀيٽ ۾ هيٺئين اليڪٽرروڊ جي ضرورت هوندي آهي جنهن ۾ گهٽ ٿڌائي هوندي آهي. پرت انڪجيٽ پرنٽنگ 31 يا گريوور پرنٽنگ 10 ذريعي جمع ڪري سگھجن ٿيون، جن کي اسڪرين پرنٽنگ جي عمل سان گڏ ڪري سگھجي ٿو. آخر ۾، دھات ۽ ڊائي اليڪٽرڪ جي ڪيترن ئي متبادل پرتن کي اسٽيڪ ڪري سگھجي ٿو ۽ پرنٽ ڪري سگھجي ٿو ۽ متوازي طور تي ڳنڍي سگھجي ٿو، ان ڪري ظرفيت 34 في يونٽ ايراضي وڌائي ٿي. .
وولٹیج ورهائيندڙ هڪ جوڙيل رزسٽرن تي مشتمل هوندو آهي عام طور تي وولٽيج جي ماپ کي انجام ڏيڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي وولٽيج ريگيوليٽر جي راءِ جي ڪنٽرول لاءِ. هن قسم جي ايپليڪيشن لاءِ، پرنٽ ٿيل رزسٽر جي مزاحمت kΩ-MΩ جي حد ۾ هجڻ گهرجي، ۽ وچ ۾ فرق ڊوائيس ننڍا آهن. هتي، اهو معلوم ٿيو ته سنگل پرت اسڪرين پرنٽ ٿيل ڪاربان انڪ جي شيٽ جي مزاحمت 900 Ω/□ هئي. اها معلومات ٻن لڪير ريزسٽرن (R1 ۽ R2) ۽ هڪ سرپينائن ريزسٽر (R3) کي ڊزائين ڪرڻ لاء استعمال ڪئي وئي آهي. ) 10 kΩ، 100 kΩ، ۽ 1.5 MΩ جي نامياتي مزاحمتن سان. نامياري قدرن جي وچ ۾ مزاحمت انڪ جي ٻن يا ٽن تہن کي ڇپائڻ سان حاصل ڪئي ويندي آهي، جيئن تصوير 4 ۾ ڏيکاريل آهي، ۽ ٽن مزاحمتن جا فوٽو. ٺاهيو 8- هر قسم جا 12 نمونا؛ سڀني حالتن ۾، مزاحمت جي معياري انحراف 10٪ يا گهٽ آهي. ڪوٽنگ جي ٻن يا ٽن تہن سان نموني جي مزاحمت جي تبديلي، ڪوٽنگ جي هڪ پرت سان نموني جي ڀيٽ ۾ ٿورڙي ننڍڙي هوندي آهي. ماپيل مزاحمت ۾ ننڍڙي تبديلي ۽ نامياتي قدر سان ويجھو معاهدو ظاهر ڪري ٿو ته هن حد ۾ ٻيون مزاحمتون سڌي طرح حاصل ڪري سگهجن ٿيون رزسٽر جاميٽري کي تبديل ڪندي.
ڪاربن جي مزاحمتي مس جي ڪوٽنگ جي مختلف انگن سان ٽي مختلف رزسٽٽر جيوميٽري. ٽن رزسٽرن جي تصوير ساڄي پاسي ڏيکاريل آهي.
آر ايل سي سرڪٽس رزسٽر، انڊڪٽر، ۽ ڪيپيسيٽر جي مجموعن جا کلاسک درسي ڪتاب مثال آهن جيڪي حقيقي پرنٽ ٿيل سرڪٽس ۾ ضم ٿيل غير فعال اجزاء جي رويي کي ظاهر ڪرڻ ۽ تصديق ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن. هن سرڪٽ ۾، هڪ 8 μH انڊڪٽر ۽ هڪ 0.8 nF ڪيپيسيٽر سيريز ۾ ڳنڍيل آهن، ۽ هڪ 25 kΩ رزسٽر ان سان متوازي طور تي ڳنڍيل آهي. لچڪدار سرڪٽ جي تصوير تصوير 5a ۾ ڏيکاريل آهي. هن خاص سيريز-متوازي ميلاپ کي چونڊڻ جو سبب اهو آهي ته ان جي رويي کي ٽن مختلف فريکوئنسي اجزاء مان هر هڪ طرفان طئي ڪيو ويندو آهي، انهي ڪري هر جزو جي ڪارڪردگي کي نمايان ڪري سگهجي ٿو ۽ اندازو لڳائي سگهجي ٿو. انڊڪٽر جي 7 Ω سيريز جي مزاحمت ۽ ڪئپسيٽر جي 1.3 Ω ESR تي غور ڪندي، سرڪٽ جي متوقع تعدد جواب جو اندازو لڳايو ويو. سرڪٽ ڊراگرام تصوير 5b ۾ ڏيکاريل آهي، ۽ حساب ڪيو ويو آهي. impedance amplitude ۽ مرحلو ۽ ماپيل قدر ڏيکاريا ويا آهن شڪل 5c ۽ d ۾. گھٽ فريڪوئنسي تي، ڪيپيسيٽر جي وڏي رڪاوٽ جو مطلب اهو آهي ته سرڪٽ جو رويو 25 kΩ رزسٽر طرفان طئي ڪيو ويندو آهي. جيئن جيئن فريڪوئنسي وڌندي آهي، تيئن تيئن مائبادينس وڌي ويندي آهي. LC جو رستو گھٽجي ٿو؛ پوري سرڪٽ جي رويي جي گنجائش آهي جيستائين گونج فريڪوئنسي 2.0 MHz آهي. گونج فريڪوئنسي جي مٿان، inductive impedance جو غلبو آهي. شڪل 5 واضح طور تي پوري فريڪوئنسي رينج ۾ حساب ۽ ماپيل قدرن جي وچ ۾ شاندار معاهدو ڏيکاري ٿو. هن جو مطلب آهي ته ماڊل استعمال ڪيو ويو هتي (جتي inductors ۽ capacitors سيريز جي مزاحمت سان مثالي اجزاء آهن) انهن تعدد تي سرڪٽ رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ لاء صحيح آهي.
(a) اسڪرين پرنٽ ٿيل RLC سرڪٽ جو فوٽو جيڪو 25 kΩ رزسٽر سان متوازي ۾ 8 μH انڊڪٽر ۽ 0.8 nF ڪيپيسيٽر جي سيريز جو ميلاپ استعمال ڪري ٿو. ,d) سرڪٽ جي رڪاوٽ طول و عرض (c) ۽ مرحلو (d).
آخر ۾، پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز ۽ رزسٽرز کي بوسٽ ريگيوليٽر ۾ لاڳو ڪيو ويو آھي. ھن مظاھري ۾ استعمال ٿيل IC مائڪروچپ MCP1640B14 آھي، جيڪو ھڪ PWM تي ٻڌل سنڪرونس بوسٽ ريگيوليٽر آھي جنھن جي آپريٽنگ فريڪوئنسي 500 kHz آھي. سرڪٽ ڊاگرام شڪل 6a ۾ ڏيکاريل آھي. 4.7 μH inductor ۽ ٻه capacitors (4.7 μF ۽ 10 μF) توانائي جي ذخيري جي عناصر طور استعمال ڪيا ويا آھن، ۽ ھڪ جوڙو مزاحمت ڪندڙ استعمال ڪيو ويندو آھي موٽڻ واري ڪنٽرول جي ٻاھرين وولٹیج کي ماپڻ لاءِ. آئوٽ پُٽ وولٽيج کي 5 V تي ترتيب ڏيڻ لاءِ مزاحمت جي قيمت کي چونڊيو. سرڪٽ پي سي بي تي تيار ڪيو ويو آهي، ۽ ان جي ڪارڪردگي لوڊ مزاحمت ۽ ان پٽ وولٽيج جي حد ۾ ماپي ويندي آهي 3 کان 4 V جي ليٿيم آئن بيٽري کي مختلف چارجنگ رياستن ۾ سمائيليٽ ڪرڻ لاءِ. پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز ۽ ريزسٽرز جي ڪارڪردگيءَ جو مقابلو ڪيو ويندو آهي. SMT inductors ۽ resistors جي ڪارڪردگي.SMT capacitors سڀني صورتن ۾ استعمال ٿيندا آھن ڇو ته ھن ايپليڪيشن لاءِ گھربل ڪيپيسيٽنس تمام وڏي آھي پرنٽ ٿيل ڪيپيسٽرز سان مڪمل ٿيڻ لاءِ.
(a) وولٽيج اسٽيبلائيزنگ سرڪٽ جو خاڪو. (b–d) (b) Vout، (c) Vsw، ۽ (d) انڊڪٽر ۾ وهندڙ ڪرنٽ جا موج، ان پٽ وولٽيج 4.0 V آهي، لوڊ جي مزاحمت 1 kΩ آهي، ۽ پرنٽ ٿيل انڊڪٽر کي ماپڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. هن ماپ لاءِ سرفيس مائونٽ ريزسٽر ۽ ڪيپيسيٽر استعمال ڪيا ويندا آهن. (e) مختلف لوڊ رزسٽنس ۽ ان پٽ وولٽيجز لاءِ، وولٽيج ريگيوليٽر سرڪٽس جي ڪارڪردگي سڀني مٿاڇري تي مائونٽ اجزاء ۽ پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز ۽ ريزيسٽرز کي استعمال ڪندي. ) مٿاڇري جي جبل ۽ ڇپيل سرڪٽ جي ڪارڪردگي جو تناسب (e) ۾ ڏيکاريل آهي.
4.0 V ان پٽ وولٽيج ۽ 1000 Ω لوڊ مزاحمت لاءِ، پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز جي استعمال سان ماپيل موج فارم تصوير 6b-d ۾ ڏيکاريا ويا آهن. شڪل 6c IC جي Vsw ٽرمينل تي وولٽيج ڏيکاري ٿو؛ انڊڪٽر وولٽيج Vin-Vsw آهي. شڪل 6d ڏيکاري ٿو موجوده وهڪري کي انڊڪٽر ۾. SMT ۽ پرنٽ ٿيل اجزاء سان سرڪٽ جي ڪارڪردگي تصوير 6e ۾ ڏيکاريل آهي ان پٽ وولٽيج ۽ لوڊ مزاحمت جي ڪارڪردگي جي طور تي، ۽ شڪل 6f ڪارڪردگي جي تناسب کي ڏيکاري ٿو. SMT حصن کي پرنٽ ٿيل اجزاء جو. SMT حصن جي استعمال سان ماپيل ڪارڪردگي ڪارخاني جي ڊيٽا شيٽ ۾ ڏنل متوقع قدر سان ملندڙ جلندڙ آھي 14. ھاء ان پٽ ڪرنٽ (گھٽ لوڊ مزاحمت ۽ گھٽ ان پٽ وولٹیج) تي، پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز جي ڪارڪردگي تمام گھٽ آھي. ايس ايم ٽي انڊڪٽرز جي ڪري وڌيڪ سيريز جي مزاحمت جي ڪري. جڏهن ته، اعلي ان پٽ وولٽيج ۽ اعلي آئوٽ پٽ ڪرنٽ سان، مزاحمت جو نقصان گهٽ اهم ٿي ويندو آهي، ۽ پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز جي ڪارڪردگي SMT انڊڪٽرز جي ويجهو ٿيڻ شروع ٿيندي آهي. لوڊ مزاحمت لاء> 500 Ω ۽ ون = 4.0 V يا >750 Ω ۽ Vin = 3.5 V، پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز جي ڪارڪردگي SMT انڊڪٽرز جي 85٪ کان وڌيڪ آھي.
شڪل 6d ۾ موجوده موج جو مقابلو ماپيل بجلي جي نقصان سان ڪندي ڏيکاري ٿو ته انڊڪٽر ۾ مزاحمتي نقصان پرنٽ ٿيل سرڪٽ ۽ SMT سرڪٽ جي وچ ۾ ڪارڪردگيءَ ۾ فرق جو بنيادي سبب آهي، جيئن توقع ڪئي وئي. ان پٽ ۽ آئوٽ پٽ پاور ماپي وئي 4.0 V. ان پٽ وولٽيج ۽ 1000 Ω لوڊ مزاحمت 30.4 ميگاواٽ ۽ 25.8 ميگاواٽ آهي SMT حصن سان سرڪٽ لاءِ، ۽ 33.1 ميگاواٽ ۽ 25.2 ميگاواٽ سرڪٽ لاءِ پرنٽ ٿيل اجزاء سان. ان ڪري، پرنٽ ٿيل سرڪٽ جو نقصان 7.9 ميگاواٽ آهي، جيڪو m43 کان وڌيڪ آهي. SMT اجزاء سان سرڪٽ. RMS انڊڪٽر موجوده شڪل 6d ۾ موج مان ڳڻيو ويو 25.6 mA. جيئن ته ان جي سيريز جي مزاحمت 4.9 Ω آهي، متوقع بجلي نقصان 3.2 ميگاواٽ آهي. هي ماپ ٿيل 3.4 ميگاواٽ ڊي سي پاور فرق جو 96٪ آهي. ان کان علاوه، سرڪٽ پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز ۽ پرنٽ ٿيل رزسٽرز ۽ پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز ۽ ايس ايم ٽي ريزسٽرز، ۽ انهن جي وچ ۾ ڪو به اهم ڪارڪردگي فرق نه آهي.
پوءِ وولٽيج ريگيوليٽر کي لچڪدار پي سي بي تي ٺاھيو ويو آھي (سرڪٽ جي ڇپائي ۽ SMT جزو جي ڪارڪردگي ضمني شڪل S1 ۾ ڏيکاريل آھي) ۽ لچڪدار ليتيم آئن بيٽري جي وچ ۾ پاور ماخذ ۽ لوڊ جي طور تي OLED صف جي وچ ۾ ڳنڍيل آھي. Lochner et al جي مطابق. 9 OLED ٺاهڻ لاءِ، هر OLED پکسل 5 V تي 0.6 mA استعمال ڪري ٿو. بيٽري ترتيب سان ڪيٿوڊ ۽ اينوڊ جي طور تي ليٿيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ ۽ گريفائٽ استعمال ڪري ٿي، ۽ ڊاڪٽر بليڊ ڪوٽنگ پاران تيار ڪئي وئي آهي، جيڪا بيٽري جي ڇپائي جو سڀ کان عام طريقو آهي. 7 بيٽري جي گنجائش 16mAh آهي، ۽ ٽيسٽ دوران وولٽيج 4.0V آهي. شڪل 7 لچڪدار پي سي بي تي سرڪٽ جي هڪ تصوير ڏيکاري ٿي، ٽي OLED پکسلز کي طاقت ڏئي ٿو متوازي ۾. وڌيڪ پيچيده اليڪٽرانڪ سسٽم ٺاهڻ لاء لچڪدار ۽ نامياتي ڊوائيسز.
وولٹیج ريگيوليٽر سرڪٽ جي هڪ تصوير هڪ لچڪدار پي سي بي تي پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز ۽ ريزسٽرز استعمال ڪندي، لچڪدار ليٿيم آئن بيٽرين کي استعمال ڪندي ٽن نامياتي LEDs کي طاقت ڏيڻ لاءِ.
اسان ڏيکاريا آهن اسڪرين پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز، ڪيپيسيٽرز ۽ رزسٽرز کي قدرن جي حد سان لچڪدار PET سبسٽريٽس تي، جنهن جو مقصد پاور اليڪٽرڪ سامان ۾ مٿاڇري جي جبلن جي اجزاء کي تبديل ڪرڻ آهي. اسان ڏيکاريو آهي ته وڏي قطر سان هڪ سرپل ڊزائين ڪندي، ڀرڻ جي شرح. ، ۽ ليڪ جي چوٽي-اسپيس جي چوٽي جو تناسب، ۽ گھٽ مزاحمت واري مس جي ٿلهي پرت کي استعمال ڪندي. اهي حصا مڪمل طور تي ڇپيل ۽ لچڪدار RLC سرڪٽ ۾ ضم ڪيا ويا آهن ۽ kHz-MHz فريڪوئنسي رينج ۾ پيش ڪيل برقي رويي جي نمائش ڪن ٿا، جيڪو تمام وڏو آهي. پاور اليڪٽرانڪس ۾ دلچسپي.
پرنٽ ٿيل پاور اليڪٽرڪ ڊوائيسز لاءِ عام استعمال جا ڪيس wearable يا پراڊڪٽ-انٽيگريڊ لچڪدار اليڪٽرانڪ سسٽم آهن، جيڪي لچڪدار ريچارجبل بيٽرين (جهڙوڪ ليٿيم آئن) ذريعي هلن ٿيون، جيڪي چارج جي حالت جي مطابق متغير وولٽيج پيدا ڪري سگهن ٿيون. جيڪڏهن لوڊ (بشمول ڇپائي ۽ نامياتي اليڪٽرانڪ سامان) کي مسلسل وولٽيج جي ضرورت آهي يا بيٽري جي وولٽيج جي پيداوار کان وڌيڪ، هڪ وولٽيج ريگيوليٽر جي ضرورت آهي. انهي سبب لاء، پرنٽ ٿيل انڊڪٽرز ۽ ريزسٽرز روايتي سلڪون ICs سان هڪ بوسٽ ريگيوليٽر ۾ ضم ڪيا ويا آهن هڪ مسلسل وولٽيج سان OLED کي طاقت ڏيڻ لاء هڪ متغير وولٽيج بيٽري پاور سپلائي مان 5 V. لوڊ ڪرنٽ ۽ ان پٽ وولٽيج جي هڪ خاص حد اندر، هن سرڪٽ جي ڪارڪردگي سطح جي ماؤنٽ انڊڪٽرز ۽ ريزسٽرز استعمال ڪندي ڪنٽرول سرڪٽ جي ڪارڪردگيءَ جي 85٪ کان وڌيڪ آهي. مواد ۽ جاميٽري اصلاحن جي باوجود، انڊڪٽر ۾ مزاحمتي نقصان اڃا تائين اعلي موجوده سطحن تي سرڪٽ جي ڪارڪردگي لاء محدود عنصر آهن (ان پٽ ڪرنٽ اٽڪل 10 ايم اي کان وڌيڪ). جڏهن ته، گهٽ وهڪري تي، انڊڪٽر ۾ نقصان گهٽجي ويا آهن، ۽ مجموعي ڪارڪردگي ڪارڪردگي طرفان محدود آهي. جيئن ته ڪيترن ئي ڇپيل ۽ نامياتي ڊوائيسز کي نسبتاً گهٽ وهڪرن جي ضرورت هوندي آهي، جيئن اسان جي مظاهري ۾ استعمال ٿيندڙ ننڍڙا OLEDs، پرنٽ ٿيل پاور انڊڪٽرز کي اهڙين ايپليڪيشنن لاءِ موزون سمجهي سگهجي ٿو. هيٺين موجوده سطحن تي اعليٰ ڪارڪردگيءَ لاءِ ٺهيل ICs استعمال ڪندي، اعلي مجموعي ڪنورٽر ڪارڪردگي حاصل ڪري سگھجي ٿو.
هن ڪم ۾، وولٽيج ريگيوليٽر روايتي پي سي بي، لچڪدار پي سي بي ۽ مٿاڇري تي مائونٽ جزو سولڊرنگ ٽيڪنالاجي تي ٺهيل آهي، جڏهن ته پرنٽ ٿيل جزو هڪ الڳ سبسٽريٽ تي ٺاهيل آهي. جڏهن ته، اسڪرين جي پيداوار لاء استعمال ٿيل گهٽ درجه حرارت ۽ اعلي ويسڪوسيٽي انڪس. ڇپيل فلمن کي غير فعال حصن جي اجازت ڏيڻ گهرجي، انهي سان گڏ ڊوائيس ۽ سطح جي ماؤنٽ جزو رابطي جي پيڊن جي وچ ۾ ڪنيڪشن، ڪنهن به سبسٽريٽ تي پرنٽ ٿيڻ جي اجازت ڏين ٿا. هي، سطح جي جبل اجزاء لاء موجوده گهٽ-درجه حرارت جي چالکائي چپن جي استعمال سان گڏ، اجازت ڏيندو. سمورو سرڪٽ سستو سبسٽراٽس (جهڙوڪ PET) تي بنايو وڃي ٿو بغير ڪنهن ذيلي عمل جي ضرورت کان سواءِ PCB etching. ان ڪري، اسڪرين پرنٽ ٿيل غير فعال اجزاء هن ڪم ۾ تيار ڪيل لچڪدار اليڪٽرانڪ سسٽم لاءِ رستو هموار ڪرڻ ۾ مدد ڪن ٿا جيڪي توانائي ۽ لوڊ کي ضم ڪن ٿا. اعلي ڪارڪردگي پاور اليڪٽرانڪس سان، سستا ذيلي ذخيرو استعمال ڪندي، خاص طور تي اضافو عمل ۽ گهٽ ۾ گهٽ سطح جي جبلن جو تعداد.
Asys ASP01M اسڪرين پرنٽر ۽ Dynamesh Inc. پاران مهيا ڪيل اسٽينلیس اسٽيل اسڪرين استعمال ڪندي، غير فعال حصن جي سڀني پرتن کي لچڪدار PET سبسٽرٽ تي 76 μm جي ٿولهه سان اسڪرين پرنٽ ڪيو ويو. ڌاتو جي پرت جي ميش سائيز 400 لائنون في انچ ۽ 250 آهي. ڊائي اليڪٽرڪ پرت ۽ مزاحمتي پرت لاءِ في انچ لائينون. 55 N جي اسڪوائي قوت استعمال ڪريو، ڇپائي جي رفتار 60 mm/s، 1.5 mm جي بريڪنگ فاصلي ۽ 65 جي سختي سان Serilor squeegee استعمال ڪريو (ڌاتو ۽ مزاحمتي لاءِ پرت) يا 75 (ڊائيليڪٽرڪ تہن لاءِ) اسڪرين پرنٽنگ لاءِ.
ڪنڊڪٽو ليئرز- انڊڪٽرز ۽ ڪيپيسيٽرز ۽ ريزسٽرز جا رابطا- DuPont 5082 يا DuPont 5064H سلور مائڪرو فليڪ انڪ سان پرنٽ ٿيل آهن. رزسٽر ڊوپونٽ 7082 ڪاربن ڪنڊڪٽر سان پرنٽ ٿيل آهن. ڪيپيسيٽر ڊايلٽرڪ لاءِ، ڪنڊڪٽو مرڪب بي ٽي-1082 ٽائي اليڪٽرڪ ٽائي اليڪٽرڪ. استعمال ڪيو ويندو آهي. ڊائي اليڪٽرڪ جي هر پرت کي فلم جي هڪجهڙائي کي بهتر ڪرڻ لاءِ ٻن پاسن (گلي-گلي) پرنٽنگ چڪر کي استعمال ڪندي پيدا ڪيو ويو آهي. هر جزو لاءِ، اجزاء جي ڪارڪردگي ۽ تبديليءَ تي ڪيترن ئي پرنٽنگ سائيڪلن جو اثر جانچيو ويو. نموني سان ٺهيل هڪ ئي مواد جي ڪيترن ئي ڪوٽنگن کي 70 ° C تي 2 منٽن لاءِ ڪوٽنگن جي وچ ۾ خشڪ ڪيو ويو. هر مواد جي آخري کوٽ کي لاڳو ڪرڻ کان پوءِ، مڪمل سڪي وڃڻ کي يقيني بڻائڻ لاءِ 140 ° C تي 10 منٽن لاءِ نمونن کي پڪو ڪيو ويو. اسڪرين جي خودڪار ترتيب واري ڪم پرنٽر کي ايندڙ پرتن کي ترتيب ڏيڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. انڊڪٽر جي مرڪز سان رابطو سينٽر پيڊ تي هڪ سوراخ کي ڪٽڻ سان حاصل ڪيو ويندو آهي ۽ سبسٽريٽ جي پٺيءَ تي اسٽينسل پرنٽنگ نشانن کي DuPont 5064H انڪ سان. 5064H اسٽينسل پرنٽنگ. شڪل 7 ۾ ڏيکاريل لچڪدار PCB تي ڇپيل اجزاء ۽ SMT اجزاء کي ڊسپلي ڪرڻ لاءِ، ڇپيل حصا سرڪٽ ورڪس CW2400 conductive epoxy استعمال ڪندي ڳنڍيل آهن، ۽ SMT اجزاء روايتي سولڊرنگ سان ڳنڍيل آهن.
ليٿيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ (LCO) ۽ گريفائيٽ تي ٻڌل اليڪٽروڊس کي بيٽري جي ڪيٿوڊ ۽ انوڊ طور استعمال ڪيو ويندو آهي، ترتيب سان. ڪيٿوڊ سلري 80٪ LCO (MTI Corp.)، 7.5٪ graphite (KS6، Timcal)، 2.5 جو مرکب آهي. ٪ ڪاربن ڪارو (سپر پي، ٽمڪل) ۽ 10٪ پوليوينيلائيڊين فلورائيڊ (PVDF، Kureha Corp.). ) اينوڊ 84wt٪ گريفائٽ، 4wt٪ ڪاربن ڪارو ۽ 13wt٪ PVDF.N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP، Sigma Aldrich) جو مرکب آهي PVDF بائنڈر کي ٽوڙڻ ۽ slurry کي ڦهلائڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. هڪ vortex مڪسر سان رات جي وقت هلايو. A 0.0005 انچ ٿلهو اسٽينلیس سٹیل ورق ۽ هڪ 10 μm نڪيل ورق ترتيبوار ڪيٿوڊ ۽ انوڊ لاءِ موجوده ڪليڪٽر طور استعمال ڪيو ويندو آهي. مس کي موجوده ڪليڪٽر تي 20 جي ڇپائيءَ جي رفتار سان squeegee سان پرنٽ ڪيو ويندو آهي. mm/s. اليڪٽروڊ کي تندور ۾ 80 ° C تي 2 ڪلاڪ گرم ڪريو محلول کي ختم ڪرڻ لاءِ. سڪي وڃڻ کان پوءِ اليڪٽرروڊ جي اوچائي اٽڪل 60 μm آهي، ۽ فعال مواد جي وزن جي بنياد تي، نظرياتي گنجائش 1.65 mAh آهي. اليڪٽروڊس کي 1.3 × 1.3 cm2 جي طول و عرض ۾ ڪٽيو ويو ۽ ويڪيوم اوون ۾ 140 ° C تي رات جو گرم ڪيو ويو، ۽ پوء انھن کي ايلومينيم ليمينيٽ جي بيگز سان بند ڪيو ويو نائٽروجن سان ڀريل دستانو باڪس ۾. پولي پروپيلين بيس فلم جو حل anode ۽ cathode ۽ 1M LiPF6 in EC/DEC (1:1) بيٽري اليڪٽرولائيٽ طور استعمال ڪيو ويندو آهي.
سائو OLED پولي (9,9-dioctylfluorene-co-n-(4-butylphenyl)-diphenylamine) (TFB) ۽ پولي (9,9-dioctylfluorene-2,7- (2,1,3-benzothiadiazole-) تي مشتمل آهي. 4، 8-diyl)) (F8BT) لوچنر ايٽ ال ۾ بيان ڪيل طريقيڪار جي مطابق.
فلم جي ٿلهي کي ماپڻ لاءِ Dektak stylus profiler استعمال ڪريو. فلم کي اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (SEM) اسڪين ڪري تحقيق لاءِ ڪراس سيڪشنل نموني تيار ڪرڻ لاءِ ڪٽيو ويو. FEI Quanta 3D فيلڊ ايميشن گن (FEG) SEM استعمال ڪيو ويندو آهي ڇپيل ساخت جي خاصيت لاءِ. فلم ۽ ٿلهي جي ماپ جي تصديق ڪريو. SEM مطالعو 20 keV جي تيز وولٽيج ۽ 10 ملي ايم جي عام ڪم ڪندڙ فاصلي تي ڪيو ويو.
ڊي سي مزاحمت، وولٽيج ۽ ڪرنٽ کي ماپڻ لاءِ ڊجيٽل ملٽي ميٽر استعمال ڪريو. انڊڪٽرز، ڪيپيسيٽرز ۽ سرڪٽس جي AC رڪاوٽ کي 1 ميگا هرٽز کان گھٽ فريڪوئنسيز لاءِ Agilent E4980 LCR ميٽر استعمال ڪيو ويندو آهي ۽ Agilent E5061A نيٽ ورڪ اينالائيزر 500000 کان مٿي فريڪوئنسي کي ماپڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. Tektronix TDS 5034 oscilloscope وولٹیج ريگيوليٽر waveform کي ماپڻ لاءِ.
هن آرٽيڪل کي ڪيئن بيان ڪيو وڃي: Ostfeld, AE وغيره. اسڪرين پرنٽنگ غير فعال اجزاء لچڪدار پاور اليڪٽرانڪ سامان لاءِ.science.Rep. 5، 15959؛ doi: 10.1038/srep15959 (2015).
ناٿن، A. et al.Flexible electronics: the next ubiquitous platform.Process IEEE 100, 1486-1517 (2012).
Rabaey, JM Human Intranet: ھڪڙو جڳھ جتي گروھ ماڻھن سان ملن ٿا. پيپر 2015 ۾ شايع ٿيل يورپي ڪانفرنس ۽ نمائش تي ڊيزائن، آٽوميشن ۽ ٽيسٽنگ، گرينوبل، فرانس. سان جوس، ڪيليفورنيا: EDA الائنس.637-640 (2015، مارچ 9- 13).
Krebs, FC etc.OE-A OPV مظاهرين anno domini 2011.Energy environment.science.4, 4116–4123 (2011).
علي، ايم، پرڪاش، ڊي.، زيلگر، ٽي. سنگهه، پي ڪي ۽ هبلر، اي سي پرنٽ ٿيل پيزو اليڪٽرڪ انرجي هارويسٽنگ ڊيوائسز. ترقي يافته توانائي مواد.4. 1300427 (2014).
چن، اي، مدن، ڊي.، رائٽ، پي ڪي ۽ ايوانز، جي ڊبليو ڊسپينسر-پرنٽ ٿيل فليٽ موٽي فلم تھرمو اليڪٽرڪ انرجي جنريٽر. جي. Micromechanics Microengineering 21، 104006 (2011).
Gaikwad, AM, Steingart, DA, Ng, TN, Schwartz, DE & Whiting, GL هڪ لچڪدار اعلي امڪاني پرنٽ ٿيل بيٽري پرنٽ ٿيل اليڪٽرانڪ ڊوائيسز کي طاقت ڏيڻ لاءِ استعمال ٿئي ٿي. ايپ فزڪس رائٽ. 102، 233302 (2013).
Gaikwad, AM, Arias, AC & Steingart, DA پرنٽ ٿيل لچڪدار بيٽرين ۾ جديد ترقيات: ميڪيڪل چئلينجز، پرنٽنگ ٽيڪنالاجي ۽ مستقبل جا امڪان. انرجي ٽيڪنالاجي. 3، 305-328 (2015).
Hu, Y. وغيره. هڪ وڏي پيماني تي سينسنگ سسٽم جيڪو گڏ ڪري ٿو وڏي علائقي جي اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۽ CMOS ICs کي ڍانچي جي صحت جي نگراني لاءِ. IEEE J. Solid State Circuit 49, 513–523 (2014).