Студент ТУСУРа разрабатывает систему аэрозольного нанесения материалов

Метод аддитивного производства печатных плат — это нанесение аэрозольных смесей токопроводящих материалов на подложки для создания различных печатных плат, в том числе плат для светотехнических решений.

«Изначально идея была в том, чтобы реализовать прозрачный источник света, то есть плёнку, на которой расположены полупрозрачные проводящие дорожки и на них закреплены светодиоды, которые излучали бы свет. Но это оказалось второстепенным при разработке, и итогом стала система именно аэрозольного нанесения материалов, которая может заменить, допустим, субтрактивные методы печати плат», — рассказывает Дмитрий Жаворонков.

В аэрозольной печати материал предварительно распыляется на мелкие капельки, размером 1-2 мкм. Далее эти капельки смешиваются с газом (то есть создаётся аэрозоль), подхватываются его потоком и направляются к печатающей головке. Во внешнюю часть печатающего сопла подаётся газ под давлением, который фокусирует струю аэрозоля в тонкий луч диаметром 10 мкм. Благодаря высокой скорости вылета аэрозольной струи печатающая головка может находиться относительно далеко от подложки, на которой ведётся печать (обычно это 2-5 мм). Струя аэрозоля остаётся тонко сфокусированной на этом расстоянии, что даёт возможность наносить материал на труднодоступные поверхности, создавая плёнки нанометровой толщины.

Метод позволит устранить сразу несколько проблем, с которыми сегодня сталкиваются при производстве плат.

1. Большие затраты наносимого материала.
2. Материал наносится только на плоские поверхности, что сужает применение данного способа в различных отраслях промышленности,
3. Проблемы миниатюризации.
4. Печать только на жёстких, не гибких поверхностях.

«В мире, конечно, есть аналоги, но в России подобных технологий нет. И в современных реалиях это некоторое импортозамещение, которое позволит наладить и улучшить своё производство печатных плат», — поделился разработчик.

Сферы применения данного метода обширны: он актуален в радиотехнике, медтехнике, авиации, космической промышленности и робототехнике. Потенциальными партнёрами и заказчиками могут быть различные фирмы, специализирующиеся на производстве печатных узлов.

«Проект начинался в рамках группового проектного обучения за счёт средств кафедры, — сообщает руководитель проектной группы, заведующий кафедрой РЭТЭМ профессор Василий Туев. — Поддержка проекта на федеральном уровне очень значима и, надеюсь, позволит изыскать финансирование для продолжения работ в рамках исследуемой перспективной технологии наноэлектроники».