Mechanical Characterization of Ink-Jet Printed Ag Samples on Different Substrates

Part 6: Computational Systems ApplicationsInternational audienceIn this paper, the main activity was to investigate how different substrates, temperature of sintering and percentage of silver ink containing silver nanoparticles influence on Young’s modulus and hardness of printed silver thin samples. Samples were prepared by low cost ink-jet printing technique using Dimatix Material Printer on polyimide flexible substrate and slide glass. Characterization of these samples was carried out by Nano Indenter using a three sided pyramidal (Berkovich) diamond tip. Measurement results show that the thickness of ink-jet printed silver layer varies for different percent of nanoparticles in silver ink. All measurements were done at same depth of indentation to avoid possibility of perforation of printed layer. The higher temperature of sintering and the higher percent of silver nanoparticles give the bigger Young’s modulus and hardness of printed silver sample. This research provides very useful information about mechanical characterization of the silver layers on flexible substrates for printed-electronics

Novi prilagodni mikrostrip test stepeni za karakterizaciju standardnih SMD komponenti sa dva i tri kraja pomoću vektorskog analizatora mreža na visokim učestanostima

Da bi mogli karakterisati standardne komponenate sa dva i tri kraja za površinsku montažu (Surface Mount Component, SMD) u standardnim EIA (Electronic Industries Association) kućištima koristeći vektorski analizator mreža (Vector Network Analyzer, VNA), potrebno je koristiti prilagodne test stepene koji predstavljaju vezu između SMD komponenti i VNA. Potrebno je projektovati prilagodne test stepene tako da ne dolazi do refleksije korisnog signala kako ne bi uticala na rezultate merenja. Prilagodni test stepeni su realizovani kao mikrostrip na visokofrekventnoj podlozi sa standardnim SMA konektorima na svojim krajevima. Tehničke karakteristike: Prilagodni mikrostrip test stepeni koriste se pri vršenju karakterizacije SMD komponenti sa dva i tri kraja. Dimenzije prilagodnih mikrostrip test stepena su 30×20 mm2, napravljeni od visokofrekventne podloge RO3003, proizvođača Rogers Corporation, SAD (debljine 500 μm i bakarnog provodnog sloja debljine 17 μm). Na prilagodnim mikrostrip test stepenima su montirani standardni SMA konektori za visoke učestanosti. Tehničke mogućnosti: Ovim prilagodnim mikrostrip test stepenima moguće je vršiti karakterizaciju raznih tipova i veličina SMD komponenti sa dva i tri kraja. Moguće je okarakterisati SMD komponente standardnih EIA dimenzija sa dva kraja, i to 0805, 1206 i 1210, odnosno sa tri kraja standardnih EIA dimenzija, i to 2012, 3216 i 3225, raznih tipova (induktora – EMI potiskivača, kondenzatora, LC filtara i filtarskih mreža, i drugih komponenata sa dva i tri kraja), različitih materijala (keramike, feriti, ...

Ekstrahovanje unutrašnjih i spoljašnjih električnih parametara EMI potiskivača u standardnom SMD kućištu u širokom opsegu učestanosti

Ova metoda predstavlja ekstrakciju unutrašnjih i spoljašnjih električnih parametara EMI potiskivača u standardnom SMD kućištu u širokom opsegu učestanosti iz merenih S- parametara. Model EMI potiskivača je predstavljen kao dvokrajni model induktorske komponente. Ovom metodom je moguće odrediti ekvivalentnu induktivnost, serijsku otpornost, parazitnu kapacitivnost same komponente, kao i pridružene vrednosti paralelnih kapacitivnosti i provodnosti okoline u koju je SMD komponenta postavljena

Namotani kondenzator realizovan u Fused Fabricated Filament tehnologiji

Ideja za razvoj ovih 3D štampanih kondenzatora y FFF (Fused Fabricated Filament) tehnologiji je proistekla iz istraživanja u oblasti 3D štampe. Provodni ABS kompozitni materijal je korišćen za proizvodnju 3D štampanih elektroda namotanog kondenzatora primenom komercijalno dostupnog 3D štampača (nano3Dprint A2200). Kondenzator sadrži Arhimedove spiralne elektrode čije su dimenzije: unutrašnji prečnik 10mm , debljina elektroda 0,6 mm, visina 10 mm

Softverski paket ILCMC za određivanje električnih karakteristika feritnih EMI prigušnica

Da bi mogli projektovati standardne komponente za zaštitu od elektromagnetske interferencije (EMI), tzv. EMI prigušnice, potrebno je ispitati uticaj geometrijskih karakteristika i korišćenih materijala na efikasnost takve komponente. U tu svrhu razvijen je softver koji omogućava analizu uticaja geometrijskih parametara strukture (sastavljene od dva kalema oblika kvadratne spirale), kao i feritnih materijala i provodnih pasti na impedansu EMI prigušnice u opsegu frekvencija do 3 MHz. Tehničke karakteristike: Softver ILCMC je razvijen u programskom jeziku Visual Basic 6.0. Predstavlja “user friendly” program za optimizaciju feritnih EMI prigušnica. Razvijeni računarski program za karakterizaciju feritnih EMI prigušnica je korisnički orijentisan, vrlo intuitivan i jednostavan za korišćenje. Tehničke mogućnosti: Softver izračunava električne parametre EMI prigušnice (induktivnost primara, sekundara, međusobnu induktivnost, koeficijent sprege, redne otpornosti primara i sekundara, parazitne kapacitivnosti, kao i uneseno slabljenje) u zavisnosti od frekvencije. Postojanje ovakvog programa omogućava projektantima kola laku i brzu analizu strukture EMI prigušnice. Na osnovu dobijenih rezultata moguće je izabrati optimalne geometrijske parametre strukture, kao i odgovarajući feritni materijal i provodnu pastu

Prototip RF induktora dobijenih korisćenjem nanočestičnog mastila na fleksibilnoj podlozi

Pasivne elektronske komponente imaju značajnu ulogu u projektovanju elektronskih uređaja. Razvojem fleksibilne elektronike kako u svetu, tako i kod nas, pojavile su se potrebe i za pasivnim komponentama na fleksibilnim podlogama. RF induktori na fleksibilnim podlogama su dobijeni inkdžet štampom korišćenjem nanočestičnog mastila. Predstavljen je kompletan postupak izrade propotipa RF induktora, počevši od projektovanja, i simulacija, pa do same proizvodnje i karakterizacije. Tehničke karakteristike: Koplanarni induktori su štampani na fleksibinim plastičnim pologama debljine 75 μm. Koplanarni iduktori su rađeni inkdžet tehnologijom sa nanočestičnim srebrnim mastilom u jednom sloju. Koplanarni induktori imaju 1, 1,5 i 3 zavojka i dimenzije širine linije su 200 μm i 100 μm. Konačne dimenzije induktora su: (1.8 mm × 2.0 mm × 0.075 mm), (2.2 mm × 2.0 mm × 0.075 mm), (3.4 mm × 2.0 mm × 0.075 mm) i (1.7 mm × 1.0 mm × 0.075 mm). Tehničke mogućnosti: Induktori imaju visoku radnu učestanost, do 18. GHz. Meandar induktori su projektovani u jednom sloju sa induktivnostima od 1.72 nH do 4.31 nH (na 3 GHz) i sa visokom sopstvenom rezonantnom učestanošću od 8.637 GHz i 7.375 GHz, respektivno. Induktori su malih dimenzija; za induktor on 2.107 nH dimenzije su (1mm x 1.7mm x 0.075mm). Ova tehnologija omogućava pravljenje filtara koji mogu da budu primenjivani u visoko frekventnim opsezima

Spiralni induktor proizveden u 3D aditivnoj tehnologiji

Pasivne elektronske komponente imaju značajnu ulogu u projektovanju elektronskih uređaja. Ovo tehničko rešenje – prototip predstavlja spiralni induktor koji je izrađen od polimera PLA (Polylactid acid) aditivnom tehnologijom deponovanja istopljenog filamenta (Fused Deposition Modeling). Razvojem aditivnih tehnologija, kako u svetu tako i kod nas, pojavile su se potrebe i za pasivnim komponentama dobijenim u istoj tehnologiji. Predstavljen je kompletan postupak izrade propotipa spiralnog induktora, počevši od projektovanja pa do same proizvodnje i karakterizacije. Tehničke karakteristike: Spiralni induktor je napravljen u dva koraka: izrada modula od PLA FDM aditivnom tehnologijom i stavljanje srebrnih provodnih puteva u procepe na modulu u jednom sloju. Spiralni induktor je napravljen sa provodnom epoksid srebrnom pastom koja je utisnuta u kanale i ima 4 zavojka. Dubina i širina zavojka iznosile su 1 mm. Spoljašnji prečnik spiralnog induktora iznosio je 24 mm). Tehničke mogućnosti: Spiralni induktor ima radnu učestanost, do 120 MHz, a projektovan je u jednom sloju sa efektivnom vrednošću induktivnosti oko 415 nm. Maksimum Q faktora je 12. Rezultati prototipa pokazuju dobre karakteristike spiralnog induktora izrađenom aditivnom tehnologijom i predstavlja inovativni pristup za proizvodnju jeftinih pasivnih komponenti, kao što su induktori

Impedance modeling of simple structures of ferrite EMI suppressors in different ferrite materials

The aim of this paper is to investigate the efficiency of simple structures of ferrite electromagnetic interference (EMI) suppressors in different ferrite materials. The EMI suppressors are fabricated using the ceramic co-processing technology. As a basic material is used Ni-Zn ferrite material. In the middle of a ferrite body, a Pt conductive layer is embedded, which provides a low DC resistance of component. Due to the presence of ferrite material, EMI suppressor behaves as low pass filter (i.e. as a frequency dependent resistor) and provides signal free from distortions

Improved performance of high frequency multilayer CPW inductors on flexible substrates

Advantages in ink-jet printable electronics have opened the door for the manufacturing of sensors and actuators, radio-frequency identification (RFID) tags, wireless modules, photovoltaic, and displays [1, 2]. In this paper, we present the modelling, fabrication, measurement technique and characterization of multilayer miniature coplanar waveguide (CPW) meander type inductors for high frequency applications. CPW inductors are fabricated in inkjet printed technology on a flexible plastic polyimide foil (50 μm thickness) with Dimatix material printer DMP-3000. Inductors are made with silver nanoparticle ink which contains 20% wt of silver

Efficiency analysis of simple structures of ferrite EMI suppressors in different ferrite materials

The properties of ferrite material as well as geometrical parameters determine the efficiency of ferrite component in electromagnetic interference (EMI) applications. Due to the presence of ferrite material, EMI suppressor behaves as low pass filter (i.e. as a frequency dependent resistor) and provides signal free from distortions. Near ferrimagnetic resonant frequency, component has maximal impedance and efficiently suppresses noise. Better suppression can be achieved by making the conductive layer longer. Three simple structures are analyzed: Line, Zig-zag and Double coil. Nevertheless, longer conductive lines introduce parasitic capacitance, which causes the maximal impedance frequency shift towards lower frequencies. The aim of this paper is to investigate the efficiency of simple structures of EMI suppressors in different ferrite materials. Two Ni-Zn materials are used for fabrication of EMI suppressors: low permeability F14 material (suitable for suppression above 200 MHz; initial permeability er= 220), and high permeability F19 material (which is used for suppression in the range from 20MHz to 200MHz; er=1000). Comparison of the same structure with identical geometrical parameters in F14 and F19 material in the frequency range 1MHz–3GHz shows that the device in low permeability F14 material achieves greater impedance and better suppression (up to 25%)