Interconnexion de composants électroniques ultra-minces dans un flex étirable
Résumé
Actuellement, les solutions d'interconnexions des composants électroniques avec leur faces actives en regard sur des substrats sont basées sur des brasures métalliques. Les contacts mécaniques sont donc rigides. Toutefois, ces solutions ne conviennent pas pour des applications où des dispositifs tels que des patchs médicaux qui sont portés sur la personne et sollicités en continu. En effet, les points de contact rigides risquent de céder. Pour répondre à cette problématique, on se propose de développer un film adhésif conducteur anisotrope ultra mince intégré dans un flex étirable, s'inspirant de l'adhésion du gecko. Ce film pourra être placé entre le composant électronique et le substrat. La nature des forces impliquées dans l'adhésion du gecko a été démontrée par Autumn et al. dans les années 2000 (1): il s'agit de forces de van der Waals. Grâce à la micro-structuration de ses pattes mettant en jeu environ 1 million de sétules, le gecko peut ainsi développer une grande surface de contact et donc une grande force d'attraction par la démultiplication des interactions de van der Waals. Dans ce travail, cette « adhésion sèche » basée sur le principe du « contact splitting », a été mise en œuvre dans le but de développer l'adhésion d'une interconnexion souple. Pour cela, nous avons développé un film de polydiméthylsiloxane (PDMS) dont la surface a été structurée par des motifs micrométriques en forme de champignon connue pour être la forme de contact la plus performante (2,3). Dans cette optique, des moules en silicium avec des géométries de champignons variables ont été utilisés pour mettre en forme le PDMS (avec différents diamètres de collerettes et de piliers). Cette approche permet de réaliser de façon reproductible des films microstructurés présentant peu de défauts. Les tests en cisaillement et en pull-off réalisés sur ces films permettent de mettre en évidence l'impact des différentes géométries sur l'adhésion des films. L'optimisation de chacun des paramètres géométriques du champignon devrait ainsi permettre une amélioration de l'adhésion du film dans sa totalité.
Domaines
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