נייַעס

דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature. דער בלעטערער ווערסיע איר נוצן האט לימיטעד שטיצן פֿאַר CSS. פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ נייַער ווערסיע פון ​​דעם בלעטערער (אָדער קער אַוועק די קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer). אין דער זעלביקער צייט , צו ענשור פארבליבן שטיצן, מיר וועלן אַרויסווייַזן זייטלעך אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
אַדאַטיווז און נידעריק-טעמפּעראַטור דרוקן פּראַסעסאַז קענען ויסשטימען פאַרשידן מאַכט-קאַנסומינג און מאַכט-קאַנסומינג עלעקטראָניש דעוויסעס אויף פלעקסאַבאַל סאַבסטרייץ צו נידעריק פּרייַז. פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ - ינדאַקטערז, קאַפּאַסאַטערז און רעסיסטאָרס - דורכפירן פאַנגקשאַנז אַזאַ ווי פֿילטרירונג, קורץ-טערמין ענערגיע סטאָרידזש און וואָולטידזש מעזשערמאַנט, וואָס זענען יקערדיק אין מאַכט עלעקטראָניק און פילע אנדערע אַפּלאַקיישאַנז. אין דעם אַרטיקל, מיר פאָרשטעלן ינדאַקטערז, קאַפּאַסאַטערז, רעסיסטאָרס און RLC סערקאַץ פאַרשטעלן-געדרוקט אויף פלעקסאַבאַל פּלאַסטיק סאַבסטרייץ, און באַריכט די פּלאַן פּראָצעס צו מינאַמייז די סעריע קעגנשטעל פון ינדאַקטערז אַזוי אַז זיי קענען זיין געוויינט אין מאַכט עלעקטראָניש דעוויסעס. פון אָרגאַניק ליכט-ימיטינג דייאָודז און פלעקסאַבאַל ליטהיום-יאָן באַטעריז. וואָולטידזש רעגיאַלייטערז זענען געניצט צו מאַכט די דיאָודז פון די באַטאַרייע, דעמאַנסטרייטינג די פּאָטענציעל פון געדרוקט פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ צו פאַרבייַטן טראדיציאנעלן ייבערפלאַך בארג קאַמפּאָונאַנץ אין דק-דק קאַנווערטער אַפּלאַקיישאַנז.
אין לעצטע יאָרן, די אַפּלאַקיישאַן פון פאַרשידן פלעקסאַבאַל דעוויסעס אין וועראַבאַל און גרויס-שטח עלעקטראָניש פּראָדוקטן און די אינטערנעט פון טהינגס 1,2 איז דעוועלאָפּעד. ענערגיע סטאָרידזש דעוויסעס, אַזאַ ווי באַטעריז 6, 7; און מאַכט-קאַנסומינג דעוויסעס, אַזאַ ווי סענסאָרס 8, 9, 10, 11, 12, און ליכט קוואלן 13. כאָטש גרויס פּראָגרעס איז געמאכט אין יחיד ענערגיע קוואלן און לאָודז, קאַמביינינג די קאַמפּאָונאַנץ אין אַ גאַנץ עלעקטראָניש סיסטעם יוזשאַוואַלי ריקווייערז מאַכט עלעקטראָניק צו באַקומען קיין מיסמאַטש צווישן מאַכט צושטעלן נאַטור און מאַסע רעקווירעמענץ. פֿאַר בייַשפּיל, אַ באַטאַרייע דזשענערייץ אַ בייַטעוודיק וואָולטידזש לויט זיין שטאַט פון אָפּצאָל. אויב די מאַסע ריקווייערז אַ קעסיידערדיק וואָולטידזש, אָדער העכער ווי די וואָולטידזש אַז די באַטאַרייע קענען דזשענערייט, מאַכט עלעקטראָניק איז פארלאנגט מאַכט עלעקטראָניק ניצט אַקטיוו קאַמפּאָונאַנץ (טראַנזיסטערז) צו דורכפירן סוויטשינג און קאָנטראָל פאַנגקשאַנז, ווי אויך פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ (ינדוקטאָרז, קאַפּאַסאַטערז, און רעסיסטאָרס). , אַ קאַפּאַסאַטער איז געניצט צו רעדוצירן וואָולטידזש ריפּאַל, און די וואָולטידזש מעזשערמאַנט פארלאנגט פֿאַר באַמערקונגען קאָנטראָל איז דורכגעקאָכט מיט אַ רעסיסטאָר דיווידער.
מאַכט עלעקטראָניש דעוויסעס וואָס זענען פּאַסיק פֿאַר וועראַבאַל דעוויסעס (אַזאַ ווי דויפעק אָקסימעטער 9) דאַרפן עטלעכע וואלטס און עטלעכע מיליאַמפּס, יוזשאַוואַלי אַרבעטן אין די אָפטקייַט קייט פון הונדערטער פון כז צו עטלעכע מהז, און דאַרפן עטלעכע μH און עטלעכע μH ינדאַקטאַנס און די קאַפּאַסאַטאַנס μF איז 14 ריספּעקטיוולי. די טראדיציאנעלן אופֿן פון מאַנופאַקטורינג די סערקאַץ איז צו סאַדער דיסקרעטע קאַמפּאָונאַנץ צו אַ שטרענג געדרוקט קרייַז ברעט (פּקב). כאָטש די אַקטיוו קאַמפּאָונאַנץ פון מאַכט עלעקטראָניש סערקאַץ זענען יוזשאַוואַלי קאַמביינד אין אַ איין סיליציום ינאַגרייטיד קרייַז (יק), פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ זענען יוזשאַוואַלי פונדרויסנדיק, אָדער אַלאַוינג מנהג סערקאַץ, אָדער ווייַל די פארלאנגט ינדאַקטאַנס און קאַפּאַסאַטאַנס זענען צו גרויס צו זיין ימפּלאַמענאַד אין סיליציום.
קאַמפּערד מיט די בעקאַבאָלעדיק פּקב-באזירט מאַנופאַקטורינג טעכנאָלאָגיע, די מאַנופאַקטורינג פון עלעקטראָניש דעוויסעס און סערקאַץ דורך די אַדאַטיוו דרוקן פּראָצעס האט פילע אַדוואַנטידזשיז אין טערמינען פון פּאַשטעס און קאָס. ערשטער, זינט פילע קאַמפּאָונאַנץ פון די קרייַז דאַרפן די זעלבע מאַטעריאַלס, אַזאַ ווי מעטאַלס ​​פֿאַר קאָנטאַקטן און ינטערקאַנעקשאַנז, דרוק אַלאַוז קייפל קאַמפּאָונאַנץ צו זיין מאַניאַפאַקטשערד אין דער זעלביקער צייט, מיט לעפיערעך ווייניק פּראַסעסינג סטעפּס און ווייניקערע קוואלן פון מאַטעריאַלס. 18, און 19. אין דערצו, די נידעריק טעמפּעראַטורעס געניצט אין דרוקן זענען קאַמפּאַטאַבאַל מיט פלעקסאַבאַל און ביליק פּלאַסטיק סאַבסטרייץ, אַלאַוינג די נוצן פון הויך-גיכקייַט זעמל-צו-זעמל מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז צו דעקן עלעקטראָניש דעוויסעס 16, 20 איבער גרויס געביטן. אַז קענען ניט זיין גאָר איינגעזען מיט געדרוקט קאַמפּאָונאַנץ, כייבריד מעטהאָדס האָבן שוין דעוועלאָפּעד אין וואָס ייבערפלאַך בארג טעכנאָלאָגיע (SMT) קאַמפּאָונאַנץ זענען פארבונדן צו פלעקסאַבאַל סאַבסטרייץ 21, 22, 23 ווייַטער צו די געדרוקט קאַמפּאָונאַנץ אין נידעריק טעמפּעראַטורעס. אין דעם כייבריד צוגאַנג, עס איז נאָך נייטיק צו פאַרבייַטן ווי פילע SMT קאַמפּאָונאַנץ ווי מעגלעך מיט געדרוקט קאַונערפּאַרץ צו באַקומען די בענעפיץ פון נאָך פּראַסעסאַז און פאַרגרעסערן די קוילעלדיק בייגיקייַט פון די קרייַז. אין סדר צו פאַרשטיין פלעקסאַבאַל מאַכט עלעקטראָניק, מיר האָבן פארגעלייגט אַ קאָמבינאַציע פון ​​SMT אַקטיוו קאַמפּאָונאַנץ און פאַרשטעלן-געדרוקט פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ. קאַמפּאָונאַנץ, מיט ספּעציעל טראָפּ אויף ריפּלייסינג באַלקי סמט ינדאַקטערז מיט פּלאַנער ספּיראַליש ינדאַקטערז. ) און הויך דרוק גיכקייַט, אפילו ווען קאַווערינג סענטימעטער-מדרגה געביטן דער זעלביקער איז אמת אין צייט. מאַטעריאַל 24.
די אָנווער פון פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ פון מאַכט עלעקטראָניש עקוויפּמענט מוזן זיין מינאַמייזד, ווייַל די עפעקטיווקייַט פון די קרייַז איז גלייַך אַפעקץ די סומע פון ​​ענערגיע פארלאנגט צו מאַכט די סיסטעם. דערפֿאַר, כאָטש עטלעכע השתדלות האָבן שוין געמאכט צו מינאַמייז די קעגנשטעל 25, 26, 27, 28 פון די געדרוקט קוילז, עס איז נאָך אַ פעלן פון הויך-עפעקטיווקייַט געדרוקט פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ פֿאַר מאַכט עלעקטראָניש דעוויסעס. ביז איצט, פילע געמאלדן געדרוקט פּאַסיוו דעוויסעס קאַמפּאָונאַנץ אויף פלעקסאַבאַל סאַבסטרייץ זענען דיזיינד צו אַרבעטן אין רעזאַנאַנט סערקאַץ פֿאַר ראַדיאָ אָפטקייַט לעגיטימאַציע (RFID) אָדער ענערגיע כאַרוואַסטינג צוועקן 10, 12, 25, 27, 28, 29, 30, 31. אנדערע פאָקוס אויף מאַטעריאַל אָדער מאַנופאַקטורינג פּראָצעס אַנטוויקלונג און ווייַזן דזשאַנעריק קאַמפּאָונאַנץ 26, 32, 33, 34 וואָס זענען נישט אָפּטימיזעד פֿאַר ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַנז. אין קאַנטראַסט, מאַכט עלעקטראָניש סערקאַץ אַזאַ ווי וואָולטידזש רעגיאַלייטערז אָפט נוצן גרעסערע קאַמפּאָונאַנץ ווי טיפּיש געדרוקט פּאַסיוו דעוויסעס און טאָן ניט דאַרפן אפקלאנג, אַזוי אַנדערש קאָמפּאָנענט דיזיינז זענען פארלאנגט.
דאָ, מיר באַקענען די פּלאַן און אַפּטאַמאַזיישאַן פון פאַרשטעלן-געדרוקט ינדאַקטערז אין די μH קייט צו דערגרייכן די קלענסטער סעריע קעגנשטעל און הויך פאָרשטעלונג ביי פריקוואַנסיז שייַכות צו מאַכט עלעקטראָניק. אויף פלעקסאַבאַל פּלאַסטיק סאַבסטרייץ. די סוטאַביליטי פון די קאַמפּאָונאַנץ פֿאַר פלעקסאַבאַל עלעקטראָניש פּראָדוקטן איז געווען ערשטער דעמאַנסטרייטיד אין אַ פּשוט RLC קרייַז. די געדרוקט ינדוקטאָר און רעסיסטאָר זענען דעמאָלט ינאַגרייטיד מיט די IC צו פאָרעם אַ בוסט רעגולאַטאָר. צום סוף, אַן אָרגאַניק ליכט-ימיטינג דייאָוד (אָלעד) ) און אַ פלעקסאַבאַל ליטהיום-יאָן באַטאַרייע זענען מאַניאַפאַקטשערד, און אַ וואָולטידזש רעגולאַטאָר איז געניצט צו מאַכט די OLED פֿון די באַטאַרייע.
אין סדר צו פּלאַן געדרוקט ינדאַקטערז פֿאַר מאַכט עלעקטראָניק, מיר ערשטער פּרעדיקטעד די ינדאַקטאַנס און דק קעגנשטעל פון אַ סעריע פון ​​ינדוקטאָר דזשיאַמאַטריעס באזירט אויף די קראַנט בלאַט מאָדעל פארגעלייגט אין Mohan et al. 35, און פאַבריקייטיד ינדאַקטערז פון פאַרשידענע דזשיאַמאַטריעס צו באַשטעטיקן די אַקיעראַסי פון די מאָדעל. אין דעם אַרבעט, אַ קייַלעכיק פאָרעם איז אויסדערוויילט פֿאַר די ינדוקטאָר ווייַל אַ העכער ינדאַקטאַנס 36 קענען זיין אַטשיווד מיט אַ נידעריקער קעגנשטעל קאַמפּערד צו אַ פּאָליגאָנאַל דזשיאַמאַטרי. טיפּ און נומער פון דרוקן סייקאַלז אויף קעגנשטעל איז באשלאסן.די רעזולטאַטן זענען דעמאָלט געניצט מיט די אַממעטער מאָדעל צו פּלאַן 4.7 μה און 7.8 μה ינדאַקטערז אָפּטימיזעד פֿאַר מינימום דק קעגנשטעל.
די ינדאַקטאַנס און דק קעגנשטעל פון ספּיראַליש ינדאַקטערז קענען זיין דיסקרייבד דורך עטלעכע פּאַראַמעטערס: ויסווייניקסט דיאַמעטער טאָן, דרייַ ברייט וו און ספּייסינג s, נומער פון טורנס n, און אָנפירער בלאַט קעגנשטעל רשעעט. מיט n = 12, ווייַזונג די דזשיאַמעטריק פּאַראַמעטערס וואָס באַשטימען זייַן ינדאַקטאַנס. לויט די אַממעטער מאָדעל פון מאָהאַן עט על. 35, די ינדאַקטאַנס איז קאַלקיאַלייטיד פֿאַר אַ סעריע פון ​​​​ינדוקטאָר געאָמעטריעס, ווו
(אַ) א פאָטאָ פון די פאַרשטעלן-געדרוקט ינדוקטאָר ווייזונג די דזשיאַמעטריק פּאַראַמעטערס.דער דיאַמעטער איז 3 סענטימעטער.ינדוקטאַנסע (ב) און דק קעגנשטעל (C) פון פאַרשידן ינדוקטאָר געאָמעטריעס.די שורות און מאַרקס שטימען צו קאַלקיאַלייטיד און געמאסטן וואַלועס, ריספּעקטיוולי. (ד, e) די דק קעגנשטעל פון ינדאַקטערז ל 1 און ל 2 זענען פאַרשטעלן געדרוקט מיט דופּאָנט 5028 און 5064 ה זילבער טינט ריספּעקטיוולי.
אין הויך פריקוואַנסיז, די הויט ווירקונג און פּעראַסיטיק קאַפּאַסאַטאַנס וועט טוישן די קעגנשטעל און ינדאַקטאַנס פון די ינדוקטאָר לויט די דק ווערט. מיט אַ קעסיידערדיק קעגנשטעל אין סעריע.דעריבער, אין דעם אַרבעט, מיר אַנאַלייזד די שייכות צווישן דזשיאַמעטריק פּאַראַמעטערס, ינדאַקטאַנס, און DC קעגנשטעל, און געוויינט די רעזולטאַטן צו באַקומען אַ געגעבן ינדאַקטאַנס מיט דער קלענסטער DC קעגנשטעל.
ינדאַקטאַנס און קעגנשטעל זענען קאַלקיאַלייטיד פֿאַר אַ סעריע פון ​​דזשיאַמעטריק פּאַראַמעטערס וואָס קענען זיין איינגעזען דורך פאַרשטעלן דרוקן, און עס איז דערוואַרט אַז ינדאַקטאַנס אין די μH קייט וועט זיין דזשענערייטאַד. די ויסווייניקסט דיאַמעטערס פון 3 און 5 סענטימעטער, די שורה ברייט פון 500 און 1000 מייקראַנז , און פאַרשידן טורנס זענען קאַמפּערד. אין די כעזשבן, עס איז אנגענומען אַז די בויגן קעגנשטעל איז 47 mΩ/□, וואָס קאָראַספּאַנדז צו אַ 7 μm דיק דופּאָנט 5028 זילבער מיקראָפלאַקע אָנפירער שיכטע געדרוקט מיט אַ 400 מעש פאַרשטעלן און באַשטעטיקן וו = s. קאַלקיאַלייטיד ינדאַקטאַנס און קעגנשטעל וואַלועס זענען געוויזן אין פיגורע 1ב און C, ריספּעקטיוולי. דער מאָדעל פּרידיקס אַז ביידע ינדאַקטאַנס און קעגנשטעל פאַרגרעסערן ווי די ויסווייניקסט דיאַמעטער און די נומער פון טורנס פאַרגרעסערן, אָדער ווי די שורה ברייט דיקריסאַז.
אין סדר צו אָפּשאַצן די אַקיעראַסי פון מאָדעל פֿאָרויסזאָגן, ינדאַקטערז פון פאַרשידן דזשיאַמאַטריז און ינדאַקטאַנסיז זענען געווען פאַבריקייטיד אויף אַ פּאַליעטאַלין טערעפטהאַלאַטע (PET) סאַבסטרייט. די געמאסטן ינדאַקטאַנס און קעגנשטעל וואַלועס זענען געוויזן אין פיגור 1ב און C די דערוואַרט ווערט, דער הויפּט רעכט צו ענדערונגען אין די גרעב און יונאַפאָרמאַטי פון די דאַפּאַזיטיד טינט, די ינדאַקטאַנס איז געווען זייער גוט העסקעם מיט די מאָדעל.
די רעזולטאטן קענען ווערן גענוצט צו פּלאַן אַ ינדוקטאָר מיט די פארלאנגט ינדאַקטאַנס און מינימום דק קעגנשטעל. למשל, רעכן אַ ינדאַקטאַנס פון 2 μH איז פארלאנגט. פיגורע 1 ב ווייזט אַז די ינדאַקטאַנס קענען זיין איינגעזען מיט אַ ויסווייניקסט דיאַמעטער פון 3 סענטימעטער, אַ שורה ברייט פון 500 μם, און 10 טורנס. דער זעלביקער ינדאַקטאַנס קענען אויך זיין דזשענערייטאַד ניצן 5 סענטימעטער ויסווייניקסט דיאַמעטער, 500 μם שורה ברייט און 5 טורנס אָדער 1000 μם שורה ברייט און 7 טורנס (ווי געוויזן אין די פיגור). מעגלעך געאָמעטריעס אין פיגורע 1ק, עס קענען זיין געפונען אַז די לאָואַסט קעגנשטעל פון אַ 5 סענטימעטער ינדוקטאָר מיט אַ שורה ברייט פון 1000 μם איז 34 Ω, וואָס איז וועגן 40% נידעריקער ווי די אנדערע צוויי. דער גענעראַל פּלאַן פּראָצעס צו דערגרייכן אַ געגעבן ינדאַקטאַנס מיט אַ מינימום קעגנשטעל איז סאַמערייזד ווי גייט: ערשטער, אויסקלייַבן די מאַקסימום אַלאַואַבאַל ויסווייניקסט דיאַמעטער לויט די פּלאַץ קאַנסטריינץ ימפּאָוזד דורך די אַפּלאַקיישאַן. דערנאָך, די שורה ברייט זאָל זיין ווי גרויס ווי מעגלעך און נאָך דערגרייכן די פארלאנגט ינדאַקטאַנס צו באַקומען אַ הויך פילונג קורס (יקווייזשאַן (3)).
דורך ינקריסינג די גרעב אָדער ניצן אַ מאַטעריאַל מיט העכער קאַנדאַקטיוואַטי צו רעדוצירן די בויגן קעגנשטעל פון די מעטאַל פילם, די דק קעגנשטעל קענען זיין ווייַטער רידוסט אָן אַפעקטינג די ינדאַקטאַנס. זענען מאַניאַפאַקטשערד מיט פאַרשידענע נומער פון קאָוטינגז צו אָפּשאַצן די ענדערונג אין קעגנשטעל. ווי די נומער פון טינט קאָוטינגז ינקריסיז, די קעגנשטעל דיקריסאַז פּראַפּאָרשנאַלי ווי דערוואַרט, ווי געוויזן אין פיגיערז 1 ד און E, וואָס זענען ינדאַקטערז ל 1 און ל 2 ריספּעקטיוולי. פיגיערז 1 ד און E ווייַזן אַז דורך אַפּלייינג 6 לייַערס פון קאָוטינג, די קעגנשטעל קענען זיין רידוסט מיט אַרויף צו 6 מאל, און די מאַקסימום רעדוקציע אין קעגנשטעל (50-65%) אַקערז צווישן שיכטע 1 און שיכטע 2. זינט יעדער שיכטע פון ​​טינט איז לעפיערעך דין, אַ פאַרשטעלן מיט אַ לעפיערעך קליין גריד גרייס (400 שורות פּער אינטש) איז געניצט צו דרוקן די ינדאַקטערז, וואָס אַלאַוז אונדז צו לערנען די ווירקונג פון אָנפירער גרעב אויף קעגנשטעל. ענלעך גרעב (און קעגנשטעל) קענען זיין אַטשיווד פאַסטער דורך דרוקן אַ קלענערער נומער פון קאָוטינגז מיט אַ גרעסערע גריד גרייס.דעם אופֿן קענען ווערן גענוצט צו דערגרייכן די זעלבע דק קעגנשטעל ווי די 6-קאָוטאַד ינדוקטאָר דיסקאַסט דאָ, אָבער מיט אַ העכער פּראָדוקציע גיכקייַט.
פיגיערז 1ד און E אויך ווייַזן אַז דורך ניצן די מער קאַנדאַקטיוו זילבער פלאַקע טינט DuPont 5064H, די קעגנשטעל איז רידוסט דורך אַ פאַקטאָר פון צוויי. געזען אַז די נידעריקער קאַנדאַקטיוואַטי פון די 5028 טינט איז רעכט צו זיין קלענערער פּאַרטאַקאַל גרייס און די בייַזייַן פון פילע וווידז צווישן די פּאַרטיקאַלז אין די געדרוקט פילם. אויף די אנדערע האַנט, 5064H האט גרעסערע, מער ענג עריינדזשד פלאַקעס, וואָס מאכט עס ביכייוו נעענטער צו פאַרנעם. זילבער. כאָטש די פילם געשאפן דורך דעם טינט איז טינער ווי די 5028 טינט, מיט אַ איין שיכטע פון ​​4 μם און 6 לייַערס פון 22 μם, די פאַרגרעסערן אין קאַנדאַקטיוואַטי איז גענוג צו רעדוצירן די קוילעלדיק קעגנשטעל.
צום סוף, כאָטש די ינדאַקטאַנס (יקווייזשאַן (1)) דעפּענדס אויף די נומער פון טורנס (וו + s), די קעגנשטעל (יקווייזשאַן (5)) דעפּענדס בלויז אויף די שורה ברייט וו. די צוויי נאָך ינדאַקטערז ל 3 און ל 4 זענען דיזיינד צו האָבן וו = 2 ס און אַ גרויס ויסווייניקסט דיאַמעטער, ווי געוויזן אין טיש 1. די ינדאַקטערז זענען מאַניאַפאַקטשערד מיט 6 לייַערס פון דופּאָנט 5064 ה קאָוטינג, ווי געוויזן פריער העכסטן פאָרשטעלונג. די ינדאַקטאַנס פון ל 3 איז 4.720 ± 0.002 μה און די קעגנשטעל איז 4.9 ± 0.1 Ω, בשעת די ינדאַקטאַנס פון ל 4 איז 7.839 ± 0.005 μH און 6.9 ± 0.1 Ω, וואָס זענען אין גוט העסקעם מיט די מאָדעל. פאַרגרעסערן אין גרעב, קאַנדאַקטיוואַטי און וו / s, דאָס מיטל אַז די ל / ר פאַרהעלטעניש איז געוואקסן מיט מער ווי אַ סדר פון מאַגנאַטוד קאָרעוו צו די ווערט אין פיגורע 1.
כאָטש נידעריק דק קעגנשטעל איז פּראַמאַסינג, יוואַליוייטינג די סוטאַביליטי פון ינדאַקטערז פֿאַר מאַכט עלעקטראָניש עקוויפּמענט אַפּערייטינג אין די כז-מהז קייט ריקווייערז כאַראַקטעריזיישאַן ביי אַק פרעקווענסיעס.פיגורע 2אַ ווייזט די אָפטקייַט אָפענגיקייַט פון די קעגנשטעל און רעאַקטאַנס פון ל 3 און ל 4. פֿאַר פריקוואַנסיז אונטער 10 מהז , די קעגנשטעל בלייבט בעערעך קעסיידערדיק אין זייַן דק ווערט, בשעת די רעאַקטאַנס ינקריסיז לינעאַרלי מיט אָפטקייַט, וואָס מיטל אַז די ינדאַקטאַנס איז קעסיידערדיק ווי דערוואַרט. ל 3 איז 35.6 ± 0.3 מהז און ל 4 זייַנען 24.3 ± 0.6 מהז. די אָפטקייַט אָפענגיקייַט פון די קוואַליטעט פאַקטאָר ק (גלייַך צו ωL / R) איז געוויזן אין פיגורע 2 ב. ל 3 און ל 4 דערגרייכן מאַקסימום קוואַליטעט סיבות פון 35 ± 1 און 33 ± 1 ביי פריקוואַנסיז פון 11 און 16 מהז, ריספּעקטיוולי. די ינדאַקטאַנס פון אַ ביסל μה און די לעפיערעך הויך ק ביי מהז פריקוואַנסיז מאַכן די ינדאַקטערז גענוג צו פאַרבייַטן טראדיציאנעלן ייבערפלאַך-בארג ינדאַקטערז אין נידעריק-מאַכט דק-דק קאַנווערטערז.
די געמאסטן קעגנשטעל ר און רעאַקטאַנס X (אַ) און קוואַליטעט פאַקטאָר ק (ב) פון ינדאַקטערז ל 3 און ל 4 זענען שייַכות צו אָפטקייַט.
אין סדר צו מינאַמייז די שפּור פארלאנגט פֿאַר אַ געגעבן קאַפּאַסאַטאַנס, עס איז בעסטער צו נוצן קאַפּאַסאַטער טעכנאָלאָגיע מיט אַ גרויס ספּעציפיש קאַפּאַסאַטאַנס, וואָס איז גלייַך צו די דיעלעקטריק קעסיידערדיק ε צעטיילט דורך די גרעב פון די דיעלעקטריק. אין דעם אַרבעט, מיר אויסדערוויילט באַריום טיטאַנאַט קאַמפּאַזאַט ווי די דיעלעקטריק ווייַל עס האט אַ העכער עפּסילאָן ווי אנדערע לייזונג-פּראַסעסט אָרגאַניק דיעלעקטריקס. די דיעלעקטריק שיכטע איז פאַרשטעלן געדרוקט צווישן די צוויי זילבער קאָנדוקטאָרס צו פאָרעם אַ מעטאַל-דיעלעקטריק-מעטאַל סטרוקטור. , זענען מאַניאַפאַקטשערד ניצן צוויי אָדער דרייַ לייַערס פון דיעלעקטריק טינט צו טייַנען גוט טראָגן. פיגורע 3 ב ווייזט אַ קרייַז-סעקשאַנאַל סעם מיקראָגראַף פון אַ רעפּריזענאַטיוו קאַפּאַסאַטער געמאכט מיט צוויי לייַערס פון דיעלעקטריק, מיט אַ גאַנץ דיעלעקטריק גרעב פון 21 μם. די שפּיץ און דנאָ ילעקטראָודז זענען איינער-שיכטע און זעקס-שיכטע 5064ה ריספּעקטיוולי. מייקראָן-סייזד באַריום טיטאַנאַט פּאַרטיקאַלז זענען קענטיק אין די סעם בילד ווייַל די ברייטער געביטן זענען סעראַונדאַד דורך די דאַרקער אָרגאַניק בינדער. די דיעלעקטריק טינט וועץ די דנאָ ילעקטראָוד געזונט און פארמען אַ קלאָר צובינד מיט די געדרוקט מעטאַל פילם, ווי געוויזן אין די געמעל מיט העכער מאַגנאַפאַקיישאַן.
(א) א פאָטאָ פון אַ קאַפּאַסאַטער מיט פינף פאַרשידענע געביטן. (ב) קרייַז-סעקשאַנאַל SEM מיקראָגראַף פון אַ קאַפּאַסאַטער מיט צוויי שיכטן פון דיעלעקטריק, ווייזונג באַריום טיטאַנאַט דיעלעקטריק און זילבער ילעקטראָודז. דיעלעקטריק לייַערס און פאַרשידענע געביטן, געמאסטן בייַ 1 מהז. (ד) די שייכות צווישן די קאַפּאַסאַטאַנס, עסר, און אָנווער פאַקטאָר פון אַ 2.25 קמ2 קאַפּאַסאַטער מיט 2 לייַערס פון דיעלעקטריק קאָוטינגז און אָפטקייַט.
די קאַפּאַסאַטאַנס איז פּראַפּאָרשאַנאַל צו די דערוואַרט געגנט. ווי געוויזן אין פיגור 3c, די ספּעציפיש קאַפּאַסאַטאַנס פון די צוויי-שיכטע דיעלעקטריק איז 0.53 nF/cm2, און די ספּעציפיש קאַפּאַסאַטאַנס פון די דריי-שיכטע דיעלעקטריק איז 0.33 nF/cm2. קאַפּאַסאַטאַנס און דיסיפּיישאַן פאַקטאָר (DF) זענען אויך געמאסטן ביי פאַרשידענע פריקוואַנסיז, ווי געוויזן אין פיגורע 3 ד, פֿאַר אַ 2.25 סענטימעטער 2 קאַפּאַסאַטער מיט צוויי לייַערס פון דיעלעקטריק. פון 1 צו 10 MHz, בשעת אין דער זעלביקער קייט, DF געוואקסן פון 0.013 צו 0.023. זינט די דיסיפּיישאַן פאַקטאָר איז די פאַרהעלטעניש פון ענערגיע אָנווער צו די ענערגיע סטאָרד אין יעדער אַק ציקל, אַ DF פון 0.02 מיטל אַז 2% פון די מאַכט כאַנדאַלד די אָנווער איז יוזשאַוואַלי אויסגעדריקט ווי די אָפטקייַט-אָפענגיק עקוויוואַלענט סעריע קעגנשטעל (ESR) פארבונדן אין סעריע מיט די קאַפּאַסאַטער, וואָס איז גלייַך צו DF/ωC. ESR איז נידעריקער ווי 1.5 Ω, און פֿאַר פריקוואַנסיז גרעסער ווי 4 מהז, ESR איז נידעריקער ווי 0.5 Ω. NF קאַפּאַסאַטאַנס קייט און נידעריק אָנווער פון די קאַפּאַסאַטערז מאַכן זיי פּאַסיק פֿאַר אנדערע אַפּלאַקיישאַנז, אַזאַ ווי פילטערס און רעזאַנאַנט סערקאַץ. פאַרשידן מעטהאָדס קענען זיין געניצט צו פאַרגרעסערן די קאַפּאַסאַטאַנס. א העכער דיעלעקטריק קעסיידערדיק ינקריסיז די ספּעציפיש קאַפּאַסאַטאַנס 37; פֿאַר בייַשפּיל, דאָס קענען זיין אַטשיווד דורך ינקריסינג די קאַנסאַנטריישאַן פון באַריום טיטאַנאַט פּאַרטיקאַלז אין די טינט. א קלענערער דיעלעקטריק גרעב קענען זיין געוויינט, כאָטש דאָס ריקווייערז אַ דנאָ ילעקטראָוד מיט אַ נידעריקער ראַפנאַס ווי אַ פאַרשטעלן געדרוקט זילבער פלעק. לייַערס קענען זיין דאַפּאַזיטיד דורך ינגקדזשעט דרוקן 31 אָדער גראַווורע דרוקן 10, וואָס קענען זיין קאַמביינד מיט אַ פאַרשטעלן דרוקן פּראָצעס. צום סוף, קייפל אָלטערנייטינג לייַערס פון מעטאַל און דיעלעקטריק קענען זיין סטאַקט און געדרוקט און קאָננעקטעד אין פּאַראַלעל, דערמיט ינקריסינג די קאַפּאַסאַטאַנס 34 פּער אַפּאַראַט געגנט .
א וואָולטידזש דיווידער קאַמפּאָוזד פון אַ פּאָר פון רעסיסטאָרס איז יוזשאַוואַלי געניצט צו דורכפירן וואָולטידזש מעזשערמאַנט פארלאנגט פֿאַר באַמערקונגען קאָנטראָל פון אַ וואָולטידזש רעגולאַטאָר. די דעוויסעס איז קליין. דאָ, עס איז געפונען אַז די בלאַט קעגנשטעל פון די איין-שיכטע פאַרשטעלן-געדרוקט טשאַד טינט איז געווען 900 Ω / □. די אינפֿאָרמאַציע איז געניצט צו פּלאַן צוויי לינעאַר ריזיסטערז (ר 1 און ר 2) און אַ סערפּאַנטיין רעסיסטאָר (ר 3). ) מיט נאָמינאַל קעגנשטעל פון 10 קΩ, 100 קΩ און 1.5 מΩ. די קעגנשטעל צווישן די נאָמינאַל וואַלועס איז אַטשיווד דורך דרוקן צוויי אָדער דריי לייַערס פון טינט, ווי געוויזן אין פיגורע 4, און פאָטאָס פון די דריי קעגנשטעל 12 סאַמפּאַלז פון יעדער טיפּ; אין אַלע קאַסעס, די נאָרמאַל דיווייישאַן פון די קעגנשטעל איז 10% אָדער ווייניקער. די קעגנשטעל ענדערונג פון סאַמפּאַלז מיט צוויי אָדער דרייַ לייַערס פון קאָוטינג טענדז צו זיין אַ ביסל קלענערער ווי אַז פון סאַמפּאַלז מיט איין שיכטע פון ​​קאָוטינג. די קליין ענדערונג אין די געמאסטן קעגנשטעל און די נאָענט העסקעם מיט די נאָמינאַל ווערט אָנווייַזן אַז אנדערע קעגנשטעל אין דעם קייט קענען זיין גלייך באקומען דורך מאַדאַפייינג די רעסיסטאָר דזשיאַמאַטרי.
דריי פאַרשידענע רעסיסטאָר געאָמעטריעס מיט פאַרשידענע נומערן פון טשאַד רעסיסטיווע טינט קאָוטינגז. די פאָטאָס פון די דריי רעסיסטאָרס זענען געוויזן אויף די רעכט.
RLC סערקאַץ זענען קלאַסיש לערנבוך ביישפילן פון רעסיסטאָר, ינדוקטאָר און קאַפּאַסאַטער קאַמבאַניישאַנז געניצט צו באַווייַזן און באַשטעטיקן די נאַטור פון פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ ינאַגרייטיד אין פאַקטיש געדרוקט סערקאַץ. 25 kΩ רעסיסטאָר איז פארבונדן אין פּאַראַלעל מיט זיי. די פאָטאָ פון די פלעקסאַבאַל קרייַז איז געוויזן אין פיגורע 5 אַ. די סיבה פֿאַר טשוזינג דעם ספּעציעל סעריע-פּאַראַלעל קאָמבינאַציע איז אַז זייַן נאַטור איז באשלאסן דורך יעדער פון די דריי פאַרשידענע אָפטקייַט קאַמפּאָונאַנץ, אַזוי אַז די פאָרשטעלונג פון יעדער קאָמפּאָנענט קענען זיין כיילייטיד און עוואַלואַטעד. קאָנסידערינג די 7 Ω סעריע קעגנשטעל פון די ינדוקטאָר און די 1.3 Ω ESR פון די קאַפּאַסאַטער, די דערוואַרט אָפטקייַט ענטפער פון די קרייַז איז קאַלקיאַלייטיד. ימפּידאַנס אַמפּליטוד און פאַסע און געמאסטן וואַלועס זענען געוויזן אין פיגיערז 5c און ד. ביי נידעריק פריקוואַנסיז, די הויך ימפּידאַנס פון די קאַפּאַסאַטער מיטל אַז די נאַטור פון די קרייַז איז באשלאסן דורך די 25 kΩ רעסיסטאָר. די LC דרך דיקריסאַז; די גאנצע קרייַז אָפּפירונג איז קאַפּאַסיטיווע ביז די רעזאַנאַנץ אָפטקייַט איז 2.0 מהז. אויבן די אפקלאנג אָפטקייַט, די ינדוקטיווע ימפּידאַנס דאַמאַנייץ. פיגורע 5 קלאר ווייזט די ויסגעצייכנט העסקעם צווישן קאַלקיאַלייטיד און געמאסטן וואַלועס איבער די גאנצע אָפטקייַט קייט. דאָ (ווו ינדאַקטערז און קאַפּאַסאַטערז זענען ידעאַל קאַמפּאָונאַנץ מיט סעריע קעגנשטעל) איז פּינטלעך פֿאַר פּרידיקטינג קרייַז נאַטור ביי די פריקוואַנסיז.
(א) א פאָטאָ פון אַ פאַרשטעלן-געדרוקט RLC קרייַז וואָס ניצט אַ סעריע קאָמבינאַציע פון ​​​​אַ 8 μH ינדוקטאָר און אַ 0.8 nF קאַפּאַסאַטער אין פּאַראַלעל מיט אַ 25 kΩ רעסיסטאָר. (ב) קרייַז מאָדעל אַרייַנגערעכנט סעריע קעגנשטעל פון ינדוקטאָר און קאַפּאַסאַטער. , ד) די ימפּידאַנס אַמפּליטוד (C) און פאַסע (ד) פון די קרייַז.
צום סוף, געדרוקט ינדאַקטערז און ריזיסטערז זענען ימפּלאַמענאַד אין די בוסט רעגולאַטאָר.די יק געניצט אין דעם דעמאַנסטריישאַן איז מיקראָטשיפּ MCP1640B14, וואָס איז אַ פּוום-באזירט סינטשראָנאָוס בוסט רעגולאַטאָר מיט אַ אַפּערייטינג אָפטקייַט פון 500 כז. די קרייַז דיאַגראַמע איז געוויזן אין פיגורע 6אַ.אַ. 4.7 μH ינדוקטאָר און צוויי קאַפּאַסאַטערז (4.7 μF און 10 μF) זענען געניצט ווי ענערגיע סטאָרידזש עלעמענטן, און אַ פּאָר פון רעסיסטאָרס זענען געניצט צו מעסטן די רעזולטאַט וואָולטידזש פון די באַמערקונגען קאָנטראָל. אויסקלייַבן די קעגנשטעל ווערט צו סטרויערן די רעזולטאַט וואָולטידזש צו 5 V. דער קרייַז איז מאַניאַפאַקטשערד אויף די פּקב, און זייַן פאָרשטעלונג איז געמאסטן אין די מאַסע קעגנשטעל און די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש קייט פון 3-4 V צו סימולירן די ליטהיום-יאָן באַטאַרייע אין פאַרשידן טשאַרדזשינג שטאַטן. עפעקטיווקייַט פון סמט ינדאַקטערז און רעסיסטאָרס. סמט קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין אַלע קאַסעס ווייַל די קאַפּאַסאַטאַנס פארלאנגט פֿאַר דעם אַפּלאַקיישאַן איז צו גרויס צו זיין געענדיקט מיט געדרוקט קאַפּאַסאַטערז.
(א) דיאַגראַמע פון ​​וואָולטידזש סטייבאַלייזינג קרייַז. (ב-ד) (ב) וואָוט, (C) ווסוו, און (ד) וואַוועפאָרמס פון קראַנט פלאָוינג אין די ינדוקטאָר, די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש איז 4.0 וו, די מאַסע קעגנשטעל איז 1 kΩ, און די געדרוקט ינדוקטאָר איז געניצט צו מעסטן. ייבערפלאַך בארג רעסיסטאָרס און קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט פֿאַר דעם מעזשערמאַנט. (E) פֿאַר פאַרשידן מאַסע קעגנשטעל און אַרייַנשרייַב וואָולטאַדזשאַז, די עפעקטיווקייַט פון וואָולטידזש רעגולאַטאָר סערקאַץ ניצן אַלע ייבערפלאַך בארג קאַמפּאָונאַנץ און געדרוקט ינדאַקטערז און רעסיסטאָרס. ) די עפעקטיווקייַט פאַרהעלטעניש פון ייבערפלאַך אָנקלאַפּן און געדרוקט קרייַז געוויזן אין (E).
פֿאַר 4.0 וו אַרייַנשרייַב וואָולטידזש און 1000 Ω מאַסע קעגנשטעל, די וואַוועפאָרמס געמאסטן ניצן געדרוקט ינדאַקטערז זענען געוויזן אין פיגורע 6ב-ד. פיגור 6ק ווייזט די וואָולטידזש אין די ווסוו וואָקזאַל פון די יק; די ינדוקטאָר וואָולטידזש איז Vin-Vsw.Figure 6d ווייזט די קראַנט פלאָוינג אין די ינדוקטאָר. די עפעקטיווקייַט פון די קרייַז מיט סמט און געדרוקט קאַמפּאָונאַנץ איז געוויזן אין פיגורע 6e ווי אַ פֿונקציע פון ​​אַרייַנשרייַב וואָולטידזש און מאַסע קעגנשטעל, און פיגורע 6f ווייזט די עפעקטיווקייַט פאַרהעלטעניש. פון געדרוקט קאַמפּאָונאַנץ צו סמט קאַמפּאָונאַנץ. די עפעקטיווקייַט געמאסטן ניצן סמט קאַמפּאָונאַנץ איז ענלעך צו די דערוואַרט ווערט געגעבן אין דער פאַבריקאַנט ס דאַטן בלאַט 14. ביי הויך אַרייַנשרייַב קראַנט (נידעריק מאַסע קעגנשטעל און נידעריק אַרייַנשרייַב וואָולטידזש), די עפעקטיווקייַט פון געדרוקט ינדאַקטערז איז באטייטיק נידעריקער ווי אַז פון SMT ינדאַקטערז רעכט צו דער העכער סעריע קעגנשטעל. אָבער, מיט העכער אַרייַנשרייַב וואָולטידזש און העכער רעזולטאַט קראַנט, קעגנשטעל אָנווער ווערט ווייניקער וויכטיק, און די פאָרשטעלונג פון געדרוקט ינדאַקטערז הייבט צו צוגאַנג די פון SMT ינדאַקטערז. = 4.0 וו אָדער > 750 Ω און ווין = 3.5 וו, די עפעקטיווקייַט פון געדרוקט ינדאַקטערז איז גרעסער ווי 85% פון סמט ינדאַקטערז.
קאַמפּערינג די קראַנט וואַוועפאָרם אין פיגורע 6 ד מיט די געמאסטן מאַכט אָנווער ווייזט אַז די קעגנשטעל אָנווער אין די ינדוקטאָר איז די הויפּט סיבה פון די חילוק אין עפעקטיווקייַט צווישן די געדרוקט קרייַז און די סמט קרייַז, ווי דערוואַרט. די אַרייַנשרייַב און רעזולטאַט מאַכט געמאסטן ביי 4.0 V אַרייַנשרייַב וואָולטידזש און 1000 Ω מאַסע קעגנשטעל זענען 30.4 מוו און 25.8 מוו פֿאַר סערקאַץ מיט סמט קאַמפּאָונאַנץ, און 33.1 מוו און 25.2 מוו פֿאַר סערקאַץ מיט געדרוקט קאַמפּאָונאַנץ. דעריבער, די אָנווער פון די געדרוקט קרייַז איז 7.9 מוו, וואָס איז 3.4 מוו העכער ווי די קרייַז מיט סמט קאַמפּאָונאַנץ. די רמס ינדוקטאָר קראַנט קאַלקיאַלייטיד פון די וואַוועפאָרם אין פיגורע 6 ד איז 25.6 מאַ. זינט זייַן סעריע קעגנשטעל איז 4.9 Ω, די דערוואַרט מאַכט אָנווער איז 3.2 מוו. דאָס איז 96% פון די געמאסטן 3.4 מוו דק מאַכט חילוק. אין דערצו, די קרייַז איז מאַניאַפאַקטשערד מיט געדרוקט ינדאַקטערז און געדרוקט רעסיסטאָרס און געדרוקט ינדאַקטערז און סמט רעסיסטאָרס, און קיין באַטייטיק עפעקטיווקייַט חילוק איז באמערקט צווישן זיי.
דערנאָך די וואָולטידזש רעגולאַטאָר איז פאַבריקייטיד אויף די פלעקסאַבאַל פּקב (די דרוקן און סמט קאָמפּאָנענט פאָרשטעלונג פון די קרייַז זענען געוויזן אין סופּפּלעמענטאַרי פיגור ס 1) און פארבונדן צווישן די פלעקסאַבאַל ליטהיום-יאָן באַטאַרייע ווי די מאַכט מקור און די OLED מענגע ווי די מאַסע. לויט Lochner et al. 9 צו פּראָדוצירן אָלעדס, יעדער אָלעד פּיקסעל קאַנסומז 0.6 מאַ ביי 5 וו. די באַטאַרייע ניצט ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד און גראַפייט ווי די קאַטאָוד און אַנאָוד, ריספּעקטיוולי, און איז מאַניאַפאַקטשערד דורך דאָקטער בלייד קאָוטינג, וואָס איז די מערסט פּראָסט באַטאַרייע דרוקן אופֿן. די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט איז 16 מאַה, און די וואָולטידזש בעשאַס די פּראָבע איז 4.0 וו. פיגורע 7 ווייזט אַ פאָטאָ פון דעם קרייַז אויף די פלעקסאַבאַל פּקב, מאַכט דריי אָלעד בילדצעלן פארבונדן אין פּאַראַלעל. די דעמאַנסטריישאַן דעמאַנסטרייטיד די פּאָטענציעל פון געדרוקט מאַכט קאַמפּאָונאַנץ צו זיין ינאַגרייטיד מיט אנדערע פלעקסאַבאַל און אָרגאַניק דעוויסעס צו פאָרעם מער קאָמפּליצירט עלעקטראָניש סיסטעמען.
א פאָטאָ פון די וואָולטידזש רעגולאַטאָר קרייַז אויף אַ פלעקסאַבאַל פּקב ניצן געדרוקט ינדאַקטערז און רעסיסטאָרס, ניצן פלעקסאַבאַל ליטהיום-יאָן באַטעריז צו מאַכט דריי אָרגאַניק לעדס.
מיר האָבן געוויזן פאַרשטעלן געדרוקט ינדאַקטערז, קאַפּאַסאַטערז און רעסיסטאָרס מיט אַ קייט פון וואַלועס אויף פלעקסאַבאַל ליבלינג סאַבסטרייץ, מיט דער ציל פון ריפּלייסינג ייבערפלאַך בארג קאַמפּאָונאַנץ אין מאַכט עלעקטראָניש ויסריכט. מיר האָבן געוויזן אַז דורך דיזיינינג אַ ספּיראַליש מיט אַ גרויס דיאַמעטער, פילונג קורס , און שורה ברייט-פּלאַץ ברייט פאַרהעלטעניש, און דורך ניצן אַ דיק שיכטע פון ​​נידעריק-קעגנשטעל טינט. די קאַמפּאָונאַנץ זענען ינאַגרייטיד אין אַ גאָר געדרוקט און פלעקסאַבאַל RLC קרייַז און ויסשטעלונג פּרידיקטאַבאַל עלעקטריקאַל נאַטור אין די כז-מהז אָפטקייַט קייט, וואָס איז פון גרעסטער אינטערעס צו מאַכט עלעקטראָניק.
טיפּיש נוצן קאַסעס פֿאַר געדרוקט מאַכט עלעקטראָניש דעוויסעס זענען וועראַבאַל אָדער פּראָדוקט-ינאַגרייטיד פלעקסאַבאַל עלעקטראָניש סיסטעמען, פּאַוערד דורך פלעקסאַבאַל קריקאָנלאָדלעך באַטעריז (אַזאַ ווי ליטהיום-יאָן), וואָס קענען דזשענערייט בייַטעוודיק וואָולטידזש לויט די שטאַט פון אָפּצאָל. אָרגאַניק עלעקטראָניש ויסריכט) ריקווייערז אַ קעסיידערדיק וואָולטידזש אָדער העכער ווי די וואָולטידזש רעזולטאַט דורך די באַטאַרייע, אַ וואָולטידזש רעגולאַטאָר איז פארלאנגט. פֿאַר דעם סיבה, געדרוקט ינדאַקטערז און רעסיסטאָרס זענען ינאַגרייטיד מיט טראדיציאנעלן סיליציום יק אין אַ בוסט רעגולאַטאָר צו מאַכט די OLED מיט אַ קעסיידערדיק וואָולטידזש פון 5 V פון אַ בייַטעוודיק וואָולטידזש באַטאַרייע מאַכט צושטעלן. ין אַ זיכער קייט פון מאַסע קראַנט און אַרייַנשרייַב וואָולטידזש, די עפעקטיווקייַט פון דעם קרייַז יקסידז 85% פון די עפעקטיווקייַט פון אַ קאָנטראָל קרייַז ניצן ייבערפלאַך בארג ינדאַקטערז און רעסיסטאָרס. טראָץ מאַטעריאַל און דזשיאַמעטריק אָפּטימיזאַטיאָנס, רעסיסטיווע לאָססעס אין די ינדוקטאָר זענען נאָך די לימאַטינג פאַקטאָר פֿאַר קרייַז פאָרשטעלונג ביי הויך קראַנט לעוועלס (אַרייַנרייַב קראַנט גרעסער ווי וועגן 10 מאַ). פון די IC. זינט פילע געדרוקט און אָרגאַניק דעוויסעס דאַרפן לעפיערעך נידעריק קעראַנץ, אַזאַ ווי די קליין אָלעדס געניצט אין אונדזער דעמאַנסטריישאַן, געדרוקט מאַכט ינדאַקטערז קענען זיין געהאלטן פּאַסיק פֿאַר אַזאַ אַפּלאַקיישאַנז. העכער קוילעלדיק קאַנווערטער עפעקטיווקייַט קענען זיין אַטשיווד.
אין דעם אַרבעט, די וואָולטידזש רעגולאַטאָר איז געבויט אויף די טראדיציאנעלן פּקב, פלעקסאַבאַל פּקב און סאַדערינג טעכנאָלאָגיע פון ​​די ייבערפלאַך בארג קאָמפּאָנענט, בשעת די געדרוקט קאָמפּאָנענט איז מאַניאַפאַקטשערד אויף אַ באַזונדער סאַבסטרייט. געדרוקט פילמס זאָל לאָזן פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ, ווי געזונט ווי די ינטערקאַנעקשאַן צווישן די מיטל און די ייבערפלאַך באַרג קאָמפּאָנענט קאָנטאַקט פּאַדס, צו זיין געדרוקט אויף קיין סאַבסטרייט. די גאנצע קרייַז צו זיין געבויט אויף ביליק סאַבסטרייץ (אַזאַ ווי ליבלינג) אָן די נויט פֿאַר סאַבטראַקטיוו פּראַסעסאַז אַזאַ ווי פּקב עטשינג. מיט הויך-פאָרשטעלונג מאַכט עלעקטראָניק, ניצן ביליק סאַבסטרייץ, דער הויפּט אַדאַטיוו פּראַסעסאַז און מינימאַל די נומער פון ייבערפלאַך בארג קאַמפּאָונאַנץ.
ניצן אַסיס ASP01M פאַרשטעלן דרוקער און אַ ומבאַפלעקט שטאָל פאַרשטעלן צוגעשטעלט דורך Dynamesh ינק., אַלע לייַערס פון פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ זענען פאַרשטעלן געדרוקט אויף אַ פלעקסאַבאַל ליבלינג סאַבסטרייט מיט אַ גרעב פון 76 μם. די מעש גרייס פון די מעטאַל שיכטע איז 400 שורות פּער אינטש און 250 שורות פּער אינטש פֿאַר דיעלעקטריק שיכטע און קעגנשטעל שיכטע. ניצן אַ סקווידזשי קראַפט פון 55 ען, אַ דרוק גיכקייַט פון 60 מם / s, אַ ברייקינג דיסטאַנסע פון ​​1.5 מם, און אַ סערילאָר סקווידזשי מיט אַ כאַרדנאַס פון 65 (פֿאַר מעטאַל און רעסיסטיווע). לייַערס) אָדער 75 (פֿאַר דיעלעקטריק לייַערס) פֿאַר פאַרשטעלן דרוקן.
די קאַנדאַקטיוו לייַערס - די ינדאַקטערז און די קאָנטאַקטן פון קאַפּאַסאַטערז און רעסיסטאָרס - זענען געדרוקט מיט DuPont 5082 אָדער DuPont 5064H זילבער מיקראָפלאַקע טינט. די רעסיסטאָר איז געדרוקט מיט DuPont 7082 טשאַד אָנפירער. יעדער שיכטע פון ​​דיעלעקטריק איז געשאפן ניצן אַ צוויי-פאָרן (נאַס-נאַס) דרוק ציקל צו פֿאַרבעסערן די יונאַפאָרמאַטי פון דעם פילם. פֿאַר יעדער קאָמפּאָנענט, די ווירקונג פון קייפל דרוקן סייקאַלז אויף קאָמפּאָנענט פאָרשטעלונג און וועריאַביליטי איז יגזאַמאַנד. קייפל קאָוטינגז פון די זעלבע מאַטעריאַל זענען דאַר ביי 70 °C פֿאַר 2 מינוט צווישן קאָאַטינגס.נאָך אַפּלייינג די לעצטע מאַנטל פון יעדער מאַטעריאַל, די סאַמפּאַלז זענען בייקט ביי 140 °C פֿאַר 10 מינוט צו ענשור גאַנץ דרייינג. די אָטאַמאַטיק אַליינמאַנט פונקציע פון ​​די פאַרשטעלן דרוקער איז געניצט צו ייַנרייען סאַבסאַקוואַנט לייַערס. דער קאָנטאַקט מיט די צענטער פון די ינדוקטאָר איז אַטשיווד דורך קאַטינג אַ דורך לאָך אויף די צענטער בלאָק און שאַבלאָן דרוק טראַסעס אויף די צוריק פון די סאַבסטרייט מיט DuPont 5064H טינט. 5064H שאַבלאָן פּרינטינג. כּדי צו ווייַזן די געדרוקט קאַמפּאָונאַנץ און סמט קאַמפּאָונאַנץ אויף די פלעקסאַבאַל פּקב געוויזן אין פיגורע 7, די געדרוקט קאַמפּאָונאַנץ זענען קאָננעקטעד מיט Circuit Works CW2400 קאַנדאַקטיוו יפּאַקסי, און די סמט קאַמפּאָונאַנץ זענען קאָננעקטעד דורך טראדיציאנעלן סאַדערינג.
ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד (לקאָ) און גראַפייט ילעקטראָודז זענען ריספּעקטיוולי געניצט ווי די קאַטאָוד און אַנאָוד פון די באַטאַרייע. % טשאַד שוואַרץ (סופּער פּ, טימקאַל) און 10% פּאָליווינילידענע פלאָרייד (פּוודף, קורעהאַ קאָרפּ.). ) די אַנאָוד איז אַ געמיש פון 84 ווט% גראַפייט, 4 ווט% טשאַד שוואַרץ און 13 ווט% PVDF.N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP, Sigma Aldrich) איז געניצט צו צעלאָזן די פּווודף בינדער און צעשפּרייטן די סלערי. די סלערי איז כאָומאַדזשאַנייזד דורך סטערינג מיט אַ וואָרטעקס מיקסער יבערנאַכטיק. א 0.0005 אינטש דיק ומבאַפלעקט שטאָל שטער און אַ 10 μם ניקאַל שטער זענען געניצט ווי קראַנט קאַלעקטערז פֿאַר די קאַטאָוד און אַנאָוד, ריספּעקטיוולי. מם / s. היץ די ילעקטראָוד אין אַ ויוון בייַ 80 ° C פֿאַר 2 שעה צו באַזייַטיקן די סאַלוואַנט. די הייך פון די ילעקטראָוד נאָך דרייינג איז וועגן 60 μם, און באזירט אויף די וואָג פון די אַקטיוו מאַטעריאַל, די טעאָרעטיש קאַפּאַציטעט איז 1.65 מאַה. /cm2.די ילעקטראָודז זענען שנייַדן אין דימענשאַנז פון 1.3 × 1.3 cm2 און העאַטעד אין אַ וואַקוום ויוון בייַ 140 ° C יבערנאַכטיק, און דעמאָלט זיי זענען געחתמעט מיט אַלומינום לאַמאַנייט באַגס אין אַ ניטראָגען-אָנגעפילט הענטשקע קעסטל. א לייזונג פון פּאַליפּראָופּאַלין באַזע פילם מיט אַנאָוד און קאַטאָוד און 1M LiPF6 אין עק / דעק (1:1) איז געניצט ווי די באַטאַרייע עלעקטראָליטע.
גרין אָלעד באשטייט פון פּאָלי (9,9-דיאָקטילפלואָרענע-קאָ-ען-(4-בוטילפעניל)-דיפענילאַמינע) (טפב) און פּאָלי ((9,9-דיאָקטילפלואָרענע-2,7- (2,1,3-בענזאָטהיאַדיאַזאָלע) 4, 8-דייל)) (F8BT) לויט די פּראָצעדור אַוטליינד אין Lochner et al.
ניצן דעקטאַק סטילוס פּראָפילער צו מעסטן פילם גרעב. דער פילם איז געווען שנייַדן צו צוגרייטן אַ קרייַז-סעקשאַנאַל מוסטער פֿאַר ויספאָרשונג דורך סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (סעם). פילם און באַשטעטיקן די גרעב מעזשערמאַנט.די סעם לערנען איז געפירט אין אַ אַקסעלערייטינג וואָולטידזש פון 20 קעוו און אַ טיפּיש ארבעטן ווייַטקייט פון 10 מם.
ניצן אַ דיגיטאַל מולטימעטער צו מעסטן דק קעגנשטעל, וואָולטידזש און קראַנט. די אַק ימפּידאַנס פון ינדאַקטערז, קאַפּאַסאַטערז און סערקאַץ זענען געמאסטן מיט Agilent E4980 LCR מעטער פֿאַר פריקוואַנסיז אונטער 1 MHz און Agilent E5061A נעץ אַנאַליזער איז געניצט פֿאַר מעסטן פריקוואַנסיז העכער 500 כז. Tektronix TDS 5034 אַסאַלאָסקאָפּע צו מעסטן די וואָולטידזש רעגולאַטאָר וואַוועפאָרם.
ווי צו ציטירן דעם אַרטיקל: Ostfeld, AE, עטק. פאַרשטעלן דרוקן פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ פֿאַר פלעקסאַבאַל מאַכט עלעקטראָניש ויסריכט. וויסנשאַפֿט. רעפּ. 5, 15959; DOI: 10.1038/srep15959 (2015).
נתן, יי עט על.פלעקסיבלע עלעקטראָניק: דער ווייַטער ומעטומיק פּלאַטפאָרמע.פּראָסעס יעעע 100, 1486-1517 (2012).
Rabaey, JM Human Intranet: א אָרט ווו גרופּעס טרעפן יומאַנז 13).
קרעבס, פק עטק.אָע-א אָפּוו דעמאַנסטראַטאָר אין 2011. ענערגיע סוויווע. וויסנשאַפֿט.4, 4116-4123 (2011).
Ali, M., Prakash, D., Zillger, T., Singh, PK & Hübler, AC געדרוקט פּיעזאָעלעקטריק ענערגיע כאַרוואַסטינג דעוויסעס.אַוואַנסירטע ענערגיע מאַטעריאַלס.4. 1300427 (2014).
Chen, A., Madan, D., Wright, PK & Evans, JW דיספּענסער-געדרוקט פלאַך דיק פילם טערמאָועלעקטריק ענערגיע גענעראַטאָר. מיקראָמעטשאַניקס מיקראָענגינעערינג 21, 104006 (2011).
Gaikwad, AM, Steingart, DA, Ng, TN, Schwartz, DE & Whiting, GL א פלעקסאַבאַל הויך-פּאָטענציעל געדרוקט באַטאַרייע געניצט צו מאַכט געדרוקט עלעקטראָניש דעוויסעס.App Physics Wright.102, 233302 (2013).
Gaikwad, AM, Arias, AC & Steingart, DA די לעצטע דיוועלאַפּמאַנץ אין געדרוקט פלעקסאַבאַל באַטעריז: מעטשאַניקאַל טשאַלאַנדזשיז, דרוק טעכנאָלאָגיע און צוקונפֿט פּראַספּעקס. ענערגיע טעכנאָלאָגיע. 3, 305-328 (2015).
Hu, Y. עטק א גרויס-וואָג סענסינג סיסטעם וואָס קאַמביינז גרויס-שטח עלעקטראָניש דעוויסעס און CMOS ICs פֿאַר סטראַקטשעראַל געזונט מאָניטאָרינג.IEEE J. Solid State Circuit 49, 513-523 (2014).