NASA preiskuje 3-D tisk za gradnjo gosto poseljenih elektronskih sklopov

Our Miss Brooks: Accused of Professionalism / Spring Garden / Taxi Fare / Marriage by Proxy (Junij 2019).

Anonim

Ker so sestavni deli detektorjev manjši in gostejši z elektronskimi komponentami, ki jih je treba električno povezati z občutljivimi in berljivimi signali, postaja vse bolj zahtevno načrtovanje in izdelava teh pomembnih instrumentov.

Ekipa tehnikov NASA iz centra Goddard Space Flight v Greenbeltu v Marylandu se je začela ukvarjati z uporabo tehnike, ki se imenuje aerosolni tisk ali izdelava direktnih zapisov, da bi ustvarili nove detektorske sklope, ki jih ni mogoče s tradicionalnimi procesi montaže.

"Če bomo uspeli, bi aerosolna tehnologija lahko opredelila popolnoma nov način za ustvarjanje gostih elektronskih sklopov plošč in potencialno izboljšala učinkovitost in doslednost elektronskih sklopov, " je pojasnil tehnolog Goddard Beth Paquette, ki vodi raziskave in razvoj, ki se je začel v zadnjem poslovnem letu. Poleg tega je tiskanje aerosolnih curkov obljubljeno, da skrajša čas, potreben za izdelavo vezij, od meseca do dneva ali drugega, dodala je.

Pomembno razlikovanje

Kot pri drugih 3-D tehnikih tiskanja, proizvodnja aerosolnih curkov gradi komponente tako, da nanese materiale plast-po-sloju po računalniško podprtem dizajnu ali CAD, risanje. Vendar pa je aerosolno tiskanje pomembna razlika.

Namesto taljenja in spajkanja plastičnega prahu ali drugega materiala na natančnih lokacijah, tako kot pri številnih 3-D tiskalnikih, tiskanje aerosolnih curkov uporablja nosilec plina in tiskalne glave za nanos finega aerosola kovinskih delcev, vključno s srebrom, zlatom, platine ali aluminija, na površino. Aerosolni tiskalniki lahko tudi polijejo polimere ali druge izolatorje in lahko tudi tiskajo ogljikove nanocevke, cilindrično oblikovane molekule ogljika, ki imajo nove lastnosti, uporabne v nanotehnologiji, elektroniki in optiki.

"Tiskata se lahko okrog krivine, na krogelah ali na nečem ravnem ali na fleksibilni površini, ki jo nato lahko fleksiramo v želeno obliko, " je dejala.

Te lastnosti omogočajo, da je tehnologija idealna za sklop detektorjev, zlasti tiste, ki jih je treba oblikovati drugače ali pa so zelo majhne, ​​vendar so gosto zaradi velikega števila majhnih komponent, ki jih je treba električno povezati ali povezati na vezni plošči - neizogibna realnost kot instrumenti postajajo manjši in manjši.

"Te žice lahko izdelamo v mikronih širine, " je dejala Paquette. "Te linije so zelo majhne, ​​široke do 10 mikronov. Te velikosti niso mogoče z uporabo tradicionalnih procesnih procesnih vezij." (Za primerjavo, povprečni človeški lasje v širini od 17 do 191 mikronov).

Druge aplikacije

Vendar uporaba tehnike ni omejena na elektroniko detektorja. Technolog Wes Powell, ki je specializiran za elektroniko v Goddardu, predvideva čas, v katerem bi razvijalci instrumentov lahko uporabili tehnologijo aerosolnega curka za tiskanje anten, kabelskih snopov in druge strojne opreme neposredno na vesoljsko plovilo.

Raziskave Paquette vključujejo NASA-jev Marshall Space Flight Center, Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo, Laboratorij za fizične vede Univerze v Marylandu, Univerza v Delawareju, Georgia Tech in Univerza Massachusetts-Lowell. Poleg tega je vključenih več industrijskih skupin, vključno z raziskovalnim centrom United Technologies, East Hartford, Connecticut; NanoDirect LLC, Baltimore, Maryland; Raytheon, Waltham, Massachusetts; in Optomec, Albuquerque, Nova Mehika.

Ekipa je doslej ugotovila, da tehnologija nudi obljubo in zdaj ocenjuje ponovljivost in robustnost tehnike, zlasti za aplikacijo vesoljskih plovil.

"Tiskanje aerosolnih jet ima potencial za številne konfiguracije, vendar depoziti še niso bili ocenjeni pod tipičnimi pogoji letenja. To počnemo tukaj, " je dejala.

menu
menu