Stress Analysis Of Stretchable Electronic Circuit - Aziz, Norhidayah Abdul (2018)
Litar elektronik boleh regang (SEC) adalah produk elektronik yang telah dibangunkan baru-baru ini untuk memberi keselesaan kepada manusia dalam pelbagai aplikasi seperti sensor. Ia telah dimulakan dengan memperkenalkan litar dengan konsep saling hubungan menggunakan bahan logam dengan mengawal saiz dan reka bentuk saling hubungan yang dimasukkan ke dalam substrat yang fleksibel. Sambungan telah dikembangkan secara berterusan dengan mengawal jenis bahan yang digunakan dan reka bentuk litar untuk meningkatkan ketegasannya. Kajian ini membentangkan tingkah laku tegasan SEC menggunakan bahan polidimetilsiloksana (PDMS) sebagai substrat dan campuran rumusan baru serpihan Ag dan PDMS sebagai bahan litar dalam bentuk cecair yang dikenali sebagai dakwat konduktif Ag-PDMS. Tingkah laku mekanik substrat dan dakwat konduktif dicirikan menggunakan ujian tegangan. Data ujian tegangan digunakan untuk mencirikan sifat-sifat bahan menggunakan model Neo-Hookean dan plastik multilinear untuk dakwat substrat dan konduktif masing-masing mewakili tingkah laku litar dalam perisian Analisis Unsur Terhingga (FEA). Beberapa reka bentuk asas SEC seperti bentuk segi empat tepat, siku-sika dan ladam telah dimodelkan menggunakan Solidwork dan dieksport ke ANSYS Workbench untuk analisis struktur awal. Analisis telah dijalankan untuk menentukan tingkah laku tegasan terikan litar di bawah geometri dan arah beban yang berbeza. Selain itu, analisis struktur juga dijalankan pada prototaip sebenar sebagai aplikasi litar sensor haba. Tingkah laku ubah bentuk litar diselidik untuk menilai struktur integriti litar di bawah geometri, pemuatan dan bahan yang berbeza. Dapat dilihat bahawa kawasan kritikal untuk tumpuan tegasan bergantung pada arah pemuatan sama ada selari atau tegak lurus dengan percetakan litar. Selain itu, ia menunjukkan tegasan yang tinggi tertumpu di bahagian dalaman kawasan puncak untuk kedua-dua rekaan kekuda dan siku-sika. Tegasan alah bagi dakwat konduktif adalah 0.20 MPa. Manakala, keputusan tegasan terikan untuk keseluruhan litar mudah menunjukkan nilai tertinggi tegasan setara masih di bawah tegasan alah had hingga 10 % terikan yang digunakan iaitu pada 0.19 MPa. Walaubagaimanapun, keputusan tegasan setara tertinggi untuk litar sensor haba telah melebihi tegasan alah untuk pemuatan menegak dan dwipaksi masing-masing pada 66.66 % dan kurang daripada 10 % ubah bentuk plastik. Pemuatan mendatar tidak menghasilkan terikan ubah bentuk plastik pada 0.16 MPa tegasan setara tertinggi.