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Chips flexíveis são montados como Lego

Chip flexíveis são montados como Lego
Equipamento pega os blocos fundamentais (fileira embaixo, em primeiro plano) e os deposita diretamente no substrato flexível (em cima). [Imagem: Sohail F. Shaikh/KAUST]

Eletrônica de montar

Os circuitos eletrônicos, incluindo chips como os processadores de computadores e celulares, são fabricados usando uma técnica chamada litografia, em que feixes de luz são usados para entalhar os componentes em pastilhas de silício.

Uma equipe da Universidade Rei Abdullah, na Arábia Saudita, está propondo uma estratégia bem mais simples e mais versátil para construir sistemas eletrônicos: Fabricar os circuitos integrados a partir de componentes que são montados como se fossem blocos de Lego.

"Essa abordagem plug-and-play é absolutamente disruptiva. Esse método único de montagem cria opções completamente novas para os processos de fabricação desses sistemas eletrônicos," garante o pesquisador Sohail Shaikh.

Embora provavelmente não venha a substituir os processos tradicionais na eletrônica convencional, a técnica é promissora para o emergente campo da eletrônica flexível.

Circuitos moles

Nas fábricas de circuitos integrados, equipamentos de alta precisão alinham e acondicionam milhares de componentes de diferentes tamanhos. Uma vez alinhados, esses componentes são conectados a placas de circuito impresso usando pinos e solda.

Shaikh está de olho no futuro, quando se espera que os circuitos sejam multifuncionais e reconfiguráveis, além de atingir níveis crescentes de miniaturização, o que dificultará muito o alinhamento e a fixação dos componentes. Além disso, os processos atuais são incompatíveis com os aparelhos eletrônicos de vestir e implantáveis, que devem ser flexíveis e feitos de materiais macios, nos quais a técnica de posicionamento preciso não funciona.

Blocos para montar chips

O pesquisador começou convertendo circuitos integrados comercialmente disponíveis em formas geométricas únicas que diferem de acordo com sua função.

Ele então usou uma pastilha tradicional de silício não como base para os entalhes tradicionais, mas para esculpir e extrair componentes de diferentes tamanhos, alturas e angulações, cada formato equivalente a uma das funções identificadas no chip tradicional.

A seguir, ele entalhou sulcos correspondentes à imagem inversa desses componentes em um substrato flexível e mostrou que o chip comercial pode ser replicado montando-se as peças individuais no tabuleiro flexível. Embora se perca em miniaturização - os blocos individuais são grandes - ganha-se em versatilidade e facilidade de montagem.

"Esta abordagem torna a montagem completa simples, fácil e altamente confiável para sistemas eletrônicos convencionais e totalmente flexíveis," disse Shaikh.

Bibliografia:

Modular Lego-Electronics
Sohail F. Shaikh, Mohamed T. Ghoneim, Rabab R. Bahabry, Serjeel M. Khan, Muhammad M. Hussain
Advanced Materials Tecnologies
DOI: 10.1002/admt.201700147




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