Cientistas do Instituto Fraunhofer de NanoSistemas Eletrônicos (ENAS), em Chemnitz (Alemanha) desenvolveram e fabricaram com sucesso placas de circuito impresso flexíveis com uma espessura inferior a 20 mícrons e várias camadas de metalização baseadas no polímero parileno, normalmente utilizado no revestimento de superfícies na área médica.

 

As placas de circuito impresso flexíveis (PCB) são componentes facilitadores do desenvolvimento de aplicações inteligentes como vestíveis (wearables) para a área médica, fitas adesivas inteligentes ou sensores integrados em eletrônicos flexíveis. Quanto menos espessas elas forem, mais promoverão conforto no uso dos vestíveis usados para monitorar parâmetros vitais ou mesmo como emplastros inteligentes.

 

Menor espessura graças ao parileno

As tecnologias já existentes para PCBs flexíveis dificilmente permitem a obtenção de camadas de metalização inferiores a 100 mícrons, o que limita a flexibilidade e integração dos circuitos. Por isso os cientistas do ENAS se dedicaram a produzir uma placa de circuito impresso ultrafina e flexível (menos de 20 mícrons), mas que ainda comportasse várias camadas de metalização.

 

O fator decisivo para isso foi a utilização do polímero parileno, que é depositado sob temperatura ambiente e, portanto, sem a formação de tensões intrínsecas. Com boa estabilidade mecânica, mesmo para baixas espessuras, o material apresenta baixo módulo de Young e, portanto, alta capacidade de dobra, mesmo sob baixas temperaturas. Ao mesmo tempo, oferece boa estabilidade térmica.

 

Além disso, o polímero oferece outras propriedades vantajosas para o uso subsequente em aplicações diferentes, incluindo biocompatibilidade e bioestabilidade com certificação ISO 10993, é quimicamente inerte, possui transparência óptica, capacidade de isolamento elétrico e baixa permeabilidade.

 

O uso do parileno nos PCBs flexíveis avançados está baseado em funcionalidades como a formação de um substrato flexível, com efeito dielétrico entre as diferentes camadas de redistribuição metálicas e uma camada de encapsulamento.

 

Eles são fabricados usando microtecnologias estabelecidas para metalização, tais como pulverização catódica (sputtering) ou manufatura aditiva. Devido à biocompatibilidade do parileno, é possível substituir nos PCBs metais biocompatíveis como ouro ou titânio.

Foto: Fraunhofer/ENAS

 

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