RU2719733C1

RU2719733C1 - Elastic electric circuit and method of its manufacturing

Info

Publication number: RU2719733C1
Application number: RU2018146406A
Authority: RU
Inventors: Альберт Галиевич Насибулин; Евгения Павловна Гильштейн; Владислав Андреевич Кондрашов
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-04-22

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention can be used for production of elastic electric circuit. Essence of the invention consists in the fact that the method of obtaining the elastic electric circuit includes the following operations: forming a pattern of electroconductive tracks from carbon nanotubes by removing, using laser or lithographic techniques, a nanomaterial film in form of a finished film of carbon nanotubes on a solid substrate; pouring liquid elastomer onto a film of carbon nanotubes, curing the polymer and removing the film of carbon nanotubes with the elastomer from the solid substrate; connection of leg of microelectronic component and film of carbon nanotubes by means of glue layer based on homogeneous mixture containing elastomer and carbon nanotubes; coating is applied from liquid elastomer with subsequent curing of the elastomer for encapsulation.

EFFECT: providing the possibility of increasing the number of tension/compression cycles and increasing the percentage of stretching the final shape compared to the initial one without destroying the electrical connection of the components of the elastic electrical circuit.

13 cl, 5 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности, к эластичным электрическим схемам и к способам их изготовления.The invention relates to microelectronics, in particular, to elastic electrical circuits and to methods for their manufacture.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Известен способ получения эластичного электронного устройства, раскрытый в US 8207476 В2, опубл. 26.06.2012. Способ получения эластичного электронного устройства, включает нанесение на гибкую подложку с изоляционным материалом слоя электропроводящего материала, создание электропроводящего канала путем вырезания лазером электропроводящего материала.A known method of producing an elastic electronic device disclosed in US 8207476 B2, publ. 06/26/2012. A method for producing an elastic electronic device includes applying a layer of an electrically conductive material to a flexible substrate with an insulating material, creating an electrically conductive channel by cutting an electrically conductive material with a laser.

Недостатком известного технического решения является применение неэластичных материалов для подложки и проводящих материалов небольшое количество циклов растяжения/сжатия электронного устройства.A disadvantage of the known technical solution is the use of inelastic materials for the substrate and conductive materials a small number of tensile / compression cycles of the electronic device.

Кроме того, из уровня техники известен способ получения эластичного электронного устройства, раскрытый в US 2014299362 А1, опубл. 09.10.2014, прототип. Способ получения эластичного электронного устройства включает формирование подложки, имеющей плоскую и гофрированную поверхности, формирование гофрированного провода на гофрированной поверхности и соединение гофрированного провода с плоской поверхностью.In addition, the prior art method for producing an elastic electronic device disclosed in US 2014299362 A1, publ. 10/09/2014, prototype. A method for producing an elastic electronic device includes forming a substrate having a flat and corrugated surface, forming a corrugated wire on a corrugated surface, and connecting the corrugated wire to a flat surface.

Недостатком выше раскрытого технического решения являются ограничение по размеру и дизайну схемы, обусловленное наличием неэластичных, протяженных гофрированных проводов, имеющих предел по растяжению, кроме того, усложненный технологический процесс, обусловленный формированием гофрированной поверхности, а также небольшое количество циклов растяжения/сжатия электронного устройства.The disadvantage of the above disclosed technical solution is the limitation on the size and design of the circuit due to the presence of inelastic, elongated corrugated wires having a tensile limit, in addition, the complicated process due to the formation of a corrugated surface, as well as a small number of tensile / compression cycles of the electronic device.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей заявленного изобретения является разработка эластичной электрической схемы способную выдерживать изменение формы при ее растяжении до 600% от изначальной на протяжении не менее 150000 циклов растяжения/сжатия.The objective of the claimed invention is to develop an elastic electrical circuit capable of withstanding a change in shape when it is stretched to 600% of the original for at least 150,000 stretching / compression cycles.

Техническим результатом изобретения является увеличение количества циклов растяжения/сжатия и увеличение процента растяжения конечной формы по сравнению с первоначальной без разрушения электрического соединения компонентов эластичной электрической схемы.The technical result of the invention is to increase the number of stretching / compression cycles and increasing the percentage of stretching of the final shape compared to the original without destroying the electrical connection of the components of the elastic circuit.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения эластичной электрической схемы включает следующие операции:The specified technical result is achieved due to the fact that the method of obtaining an elastic electrical circuit includes the following operations:

а) Формирование рисунка электропроводящих дорожек углеродных нанотрубок, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки наноматериала в виде готовой пленки углеродных нанотрубок на твердой подложке;a) Formation of a pattern of electrically conductive paths of carbon nanotubes by removing with a laser or lithographic technology a film of nanomaterial in the form of a finished film of carbon nanotubes on a solid substrate;

b) Заливка жидкого эластомера на пленку углеродных нанотрубок, отверждение полимера и удаление пленки наноматериала с эластомером с твердой подложки.b) Pouring a liquid elastomer onto a film of carbon nanotubes, curing the polymer, and removing a film of nanomaterial with an elastomer from a solid substrate.

c) Соединение ножки микроэлектронного компонента и пленки углеродных нанотрубок при помощи клеевого слоя на основе однородной смеси, содержащей эластомер и углеродные нанотрубки;c) The connection of the legs of the microelectronic component and the film of carbon nanotubes using an adhesive layer based on a homogeneous mixture containing an elastomer and carbon nanotubes;

d) Нанесение покрытия из жидкого эластомера с последующим отверждением эластомера для инкапсуляции.d) Coating of a liquid elastomer followed by curing of the elastomer for encapsulation.

В качестве эластомера применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных.Polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives are used as an elastomer.

Указанный технический вариант достигается также за счет того, что способ получения эластичной электрической схемы включает следующие операции:The specified technical option is also achieved due to the fact that the method of obtaining an elastic electrical circuit includes the following operations:

a) Формирование рисунка электропроводящих дорожек углеродных нанотрубок, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки наноматериала в виде готовой пленки углеродных нанотрубок на фильтре;a) Formation of a pattern of electrically conductive paths of carbon nanotubes by removing, using laser or lithographic technology, a film of nanomaterial in the form of a finished film of carbon nanotubes on a filter;

b) Нанесение пленки углеродных нанотрубок на подложку полимера на основе эластомера, путем прижатия пленки углеродных нанотрубок с фильтром к плоской предрастянутой подложке из полимера на основе эластомера, снятие растягивающего усилия с подложки полимера на основе эластомера с последующим формирование гофрированной структуры пленки углеродных нанотрубок;b) applying a film of carbon nanotubes to an elastomer-based polymer substrate by pressing a film of carbon nanotubes with a filter onto a flat pre-stretched elastomer-based polymer substrate, relieving tensile forces from the elastomer-based polymer substrate, followed by the formation of a corrugated carbon nanotube film structure;

c) Соединение ножки микроэлектронного компонента и пленки наноматериала при помощи клеевого слоя на основе однородной смеси, содержащей эластомер и углеродные нанотрубки;c) The connection of the legs of the microelectronic component and the film of nanomaterial using an adhesive layer based on a homogeneous mixture containing an elastomer and carbon nanotubes;

a) Формирование рисунка электропроводящих дорожек углеродных нанотрубок, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки углеродных нанотрубок в виде готовой пленки углеродных нанотрубок на фильтре;a) Drawing a pattern of the electrically conductive paths of carbon nanotubes by removing, using laser or lithographic technology, a film of carbon nanotubes in the form of a finished film of carbon nanotubes on a filter;

b) Нанесение пленки углеродных нанотрубок на подложку полимера на основе эластомера, путем прижатия пленки углеродных нанотрубок с фильтром к плоской подложке из полимера на основе эластомера;b) Applying a film of carbon nanotubes on an elastomer-based polymer substrate by pressing a film of carbon nanotubes with a filter onto a flat substrate of an elastomer-based polymer;

d) Нанесение покрытия из жидкого полимера на основе эластомера с последующим отверждением эластомера для инкапсуляции.d) Coating of a liquid polymer based on an elastomer, followed by curing of the elastomer for encapsulation.

a) Получение пленки из частиц наноматериала на твердой подложке, путем нанесения на твердую подложку суспензии наноматериала;a) Obtaining a film of nanomaterial particles on a solid substrate by applying a suspension of nanomaterial to a solid substrate;

b) Формирование рисунка электропроводящих дорожек наноматериала, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки наноматериала;b) Drawing a pattern of the electrically conductive tracks of the nanomaterial, by removing the film of nanomaterial using laser or lithographic technologies;

c) Заливка жидкого эластомера на пленку наноматериала, отверждение полимера и удаление пленки наноматериала с эластомером с твердой подложки.c) Pouring a liquid elastomer onto the nanomaterial film, curing the polymer, and removing the nanomaterial film with the elastomer from the solid substrate.

d) Соединение ножки микроэлектронного компонента и пленки наноматериала материала при помощи клеевого слоя на основе однородной смеси, содержащей эластомер и углеродные нанотрубки;d) The connection of the legs of the microelectronic component and the film of the nanomaterial of the material using an adhesive layer based on a homogeneous mixture containing an elastomer and carbon nanotubes;

e) Нанесение покрытия из жидкого эластомера с последующим отверждением для инкапсуляциии.e) Coating of a liquid elastomer followed by curing for encapsulation.

В качестве наноматериала применяют углеродные нанотрубки, наночастицы серебра, восстановленный оксид графена.Carbon nanotubes, silver nanoparticles, reduced graphene oxide are used as nanomaterials.

После формирования рисунка электропроводящих дорожек из наноматериала осуществляют отжиг пленки наноматериала.After the formation of the pattern of the electrically conductive tracks from the nanomaterial, the nanomaterial film is annealed.

Эластичная электрическая схема, полученная способом по любому из пп. 1,3 или 5, содержащая нижнюю подложку из эластомера, на которую последовательно нанесены электропроводящие дорожки из наноматериала, клеевой слой, на основе однородной смеси, содержащей эластомер и наноматериал и покрытие из эластомера, образующее герметичную оболочку, при этом между клеевым слоем и покрытием из эластомера расположен микроконтроллер, ножки которого ножки которого соединены с электропроводящей дорожкой из наноматериала и зафиксированы в клеевом слое.An elastic circuit obtained by the method according to any one of paragraphs. 1,3 or 5, containing a lower substrate of elastomer, on which electrically conductive tracks of nanomaterial are sequentially applied, an adhesive layer, based on a homogeneous mixture containing elastomer and nanomaterial and an elastomer coating forming an airtight shell, while between the adhesive layer and the coating of the elastomer is a microcontroller, the legs of which the legs are connected to an electrically conductive path of nanomaterial and fixed in the adhesive layer.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Изобретение будет более понятным из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The invention will be more clear from the description, which is not restrictive and given with reference to the accompanying drawings, which depict:

Фиг. 1 - схематическое изображение пленки наноматериала на твердой подложке или фильтре: а) до формирования рисунка; b) после формирования рисункаFIG. 1 is a schematic illustration of a film of nanomaterial on a solid substrate or filter: a) before the formation of the pattern; b) after forming the pattern

Фиг. 2 - разрез эластичной электрической схемы.FIG. 2 is a sectional view of an elastic circuit.

Фиг. 3 - схема последовательности проведения операций заявленного способа по первому и четвертому вариантам: а) твердая подложка с готовой пленкой из наноматериала или нанесенной из суспензии наноматериала; b) формирование рисунка электропроводящей дорожки; с) заливка эластомером d) соединение электропроводящей дорожки и ножки микроэлектронного компонента; f) получение готового изделия эластичной схемы.FIG. 3 is a sequence diagram of the operations of the claimed method according to the first and fourth options: a) a solid substrate with a finished film of nanomaterial or deposited from a suspension of nanomaterial; b) patterning of the electrically conductive track; c) filling with an elastomer; d) connecting the electrically conductive track and the legs of the microelectronic component; f) obtaining the finished product elastic scheme.

Фиг. 4 - схема последовательности проведения операций заявленного способа по второму варианту: а) формирование электропроводящих дорожек на предрастянутой подложке эластомера; b) соединение электропроводящей дорожки и ножки микроэлектронного компонента после снятия растягивающего усилия; с) получение готового изделия эластичной схемы.FIG. 4 is a flowchart of the claimed method according to the second embodiment: a) the formation of electrically conductive tracks on the elastomer elastomer substrate; b) connecting the electrically conductive track and the legs of the microelectronic component after removing the tensile force; c) obtaining the finished product elastic scheme.

Фиг. 5 - схема последовательности проведения операций заявленного способа по третьему варианту: а) формирование электропроводящих дорожек на подложке (свободной от растяжения) эластомера; b) соединение электропроводящей дорожки и ножки микроэлектронного компонента; с) получение готового изделия эластичной схемы.FIG. 5 is a sequence diagram of the operations of the claimed method according to the third embodiment: a) the formation of electrically conductive tracks on the substrate (free of tension) of the elastomer; b) connecting the electrically conductive track and the legs of the microelectronic component; c) obtaining the finished product elastic scheme.

1 - подложка из эластомера; 2 - покрытие из эластомера; 3 - микроэлектронная компонента; 4 - ножка микроконтроллера; 5 - клеевой слой; 6 - электропроводящая дорожка из наноматериала, 7 - твердая подложка, 8 - фильтр.1 - substrate of elastomer; 2 - coating of elastomer; 3 - microelectronic component; 4 - microcontroller leg; 5 - adhesive layer; 6 - electrically conductive track made of nanomaterial, 7 - solid substrate, 8 - filter.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В соответствии с первым вариантом осуществления способа заявленного изобретения, способ получения эластичной электрической схемы осуществляют следующим образом.In accordance with the first embodiment of the method of the claimed invention, the method of obtaining an elastic electrical circuit is as follows.

Сначала (Фиг. 3а и Фиг. 3b) осуществляют формирование рисунка электропроводящей дорожки (6) наноматериала заявленной схемы, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки наноматериала в виде готовой пленки углеродных нанотрубок на твердой подложке (7), которая ранее была получена путем нанесения углеродных нанотрубок на твердую подложку любыми методами переноса. В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие, при этом углеродные нанотрубки являются электропроводящим материалом. Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x, AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями: HAuCl₄, AuCl₃, SOCl₂, HSO₃Cl, HNO₃, NO₂ и NOBF₄. В качестве материала твердой подложки применяют стекло, кремний, пластик.First (Fig. 3a and Fig. 3b), a pattern of the electrically conductive track (6) of the nanomaterial of the claimed circuit is formed by removing, using laser or lithographic technologies, a nanomaterial film in the form of a finished carbon nanotube film on a solid substrate (7), which was previously obtained by applying carbon nanotubes to a solid substrate by any transfer methods. As carbon nanotubes, single-layer, multilayer, decorated, functionalized and others are used, while carbon nanotubes are an electrically conductive material. Carbon nanotubes can be decorated with metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS , CdSe, CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x , AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds: HAuCl ₄ , AuCl ₃ , SOCl ₂ , HSO ₃ Cl, HNO ₃ , NO ₂ and NOBF ₄ . As the material of the solid substrate used glass, silicon, plastic.

Далее (Фиг. 3с) осуществляют заливку жидкого эластомера на пленку наноматериала в виде электропроводящих дорожек (6), отверждение полимера и удаление пленки наноматериала с эластомером с твердой подложки. В качестве эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс.Для заливки жидкого эластомера пленку с твердой подложкой помещают в форму и осуществляют заливку, например, компаунда DOWSIL™(DowCorning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) путем смешивания двух компонентов компаунда (ПДМС и отвердитель) в соотношении 10:1 и последующее отверждение на воздухе. Время отверждения на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. Толщина нанесенного эластомера составляет от 0,5 мкм до 5 мм. Нижняя граница диапазона обусловлена удобством дальнейшего использования эластомера и отделения от подложки после отверждения (более тонкую пленку тяжело отделить от твердой подложки). Верхняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения эластичности материала подложки (более толстая пленка теряет эластичность). Удаление пленки с нанесенным эластомером осуществляют после его отверждения на твердой подложке. При этом углеродные нанотрубки отделяются от твердой подложки и закрепляется на эластомере, в результате чего получают электропроводящую дорожку (6) из углеродных нанотрубок, закрепленную на подложке (1) из эластомера. Сила прижатия составляет 0,6-20 Н. Вместо указанного компаунда используют, например, экофлекс 00-10 (https://www.smooth-on.com/products/ecoflex-00-10/), который предварительно смешивают в виде частей А и В в соотношении 1:1.Next (Fig. 3c), the liquid elastomer is poured onto the nanomaterial film in the form of electrically conductive tracks (6), the polymer is cured, and the nanomaterial film with the elastomer is removed from the solid substrate. Polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used as elastomers. To fill a liquid elastomer, a film with a solid substrate is placed in a mold and filled, for example, with a DOWSIL ™ (DowCorning) Sylgard 184 compound (https : //ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) by mixing the two components of the compound (PDMS and hardener) in a ratio of 10: 1 and subsequent curing to in the air. The curing time in air at room temperature is 24 hours, at a temperature of 100 ° C - 10 minutes. The thickness of the applied elastomer is from 0.5 μm to 5 mm. The lower limit of the range is due to the convenience of further use of the elastomer and separation from the substrate after curing (thinner film is difficult to separate from the solid substrate). The upper limit of the range is due to the possibility of maintaining the elasticity of the substrate material (a thicker film loses its elasticity). Removing the film with the applied elastomer is carried out after it has cured on a solid substrate. In this case, the carbon nanotubes are separated from the solid substrate and fixed on the elastomer, as a result of which an electrically conductive track (6) is made of carbon nanotubes fixed to the substrate (1) from the elastomer. The pressing force is 0.6-20 N. Instead of the specified compound, for example, ecoflex 00-10 (https://www.smooth-on.com/products/ecoflex-00-10/) is used, which is pre-mixed as parts A and B in a ratio of 1: 1.

Затем (Фиг. 3d) осуществляют соединение ножки микроэлектронного компонента и пленки углеродных нанотрубок в виде электропроводящих дорожек (6) при помощи клеевого слоя (5) на основе однородной смеси, содержащей эластомер и углеродные нанотрубки, при ножка соединена с электропроводящей дорожкой (6). Для получения однородной смеси, например, смешивают углеродные нанотрубки с отвердителем вышеописанного компаунда, а затем добавляют ПДМС. Соотношение ПДМС и отвердителя составляет 10:1, а содержание углеродных нанотрубок в эластомере, например, в выше раскрытом компаунде, состоящим из ПДМС и отвердителя, составляет 0,1-1 мас. %. Полученную однородную смесь наносят на электропроводящую дорожку (6) из углеродных нанотрубок толщиной от 0,1 мкм до 5 мм, с образованием жидкого клеевого слоя (5). В клеевой слой (5) помещают микроэлектронных компонент (4), после чего осуществляют отверждение клеевого слоя (5) на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин, при этом ножки микроэлектронного компонента (4) соединены с электропроводящей дорожкой и зафиксированы в клеевом слое (5). В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие. Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x, AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями: HAuCl₄, AuCl₃, SOCl₂, HSO₃Cl, HNO₃, NO₂ и NOBF₄.Then (Fig. 3d), the legs of the microelectronic component and the film of carbon nanotubes are connected in the form of electrically conductive tracks (6) using an adhesive layer (5) based on a homogeneous mixture containing elastomer and carbon nanotubes, while the leg is connected to the electrically conductive path (6). To obtain a homogeneous mixture, for example, carbon nanotubes are mixed with the hardener of the compound described above, and then PDMS is added. The ratio of PDMS to hardener is 10: 1, and the carbon nanotube content in the elastomer, for example, in the above-disclosed compound consisting of PDMS and hardener, is 0.1-1 wt. % The resulting homogeneous mixture is applied to the electrically conductive track (6) from carbon nanotubes with a thickness of 0.1 μm to 5 mm, with the formation of a liquid adhesive layer (5). The microelectronic component (4) is placed in the adhesive layer (5), after which the adhesive layer (5) is cured in air at room temperature for 24 hours, at 10 ° C for 10 minutes, while the legs of the microelectronic component (4) are connected to electrically conductive track and fixed in the adhesive layer (5). As carbon nanotubes, single-layer, multilayer, decorated, functionalized and others are used. Carbon nanotubes can be decorated with metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS , CdSe, CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x , AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds: HAuCl ₄ , AuCl ₃ , SOCl ₂ , HSO ₃ Cl, HNO ₃ , NO ₂ and NOBF ₄ .

После (Фиг. 3f) чего получают готовое изделие эластичной электрической схемы, путем нанесения жидкого эластомера для инкапсуляции, с последующим образованием покрытия (2) из эластомера при его отверждении. В качестве эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс.Для заливки жидкого эластомера изделие полученное на предыдущем этапе (пленка из углеродных нанотрубок, эластомер и микроэлектронный компонент на клеевом слое) помещают в форму и осуществляют заливку, например, компаунда DOWSIL™(Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) путем смешивания двух компонентов компауда (ПДМС и отвердитель) в соотношении 10:1 и последующее отверждение на воздухе. Время отверждения на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. Толщина нанесенного покрытия эластомера (2) составляет от 0,5 мкм до 5 мм. Нижняя граница диапазона обусловлена удобством дальнейшего использования эластомера и отделения от подложки после отверждения (более тонкую пленку тяжело отделить от твердой подложки). Верхняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения эластичности материала подложки (более толстая пленка теряет эластичность).After (Fig. 3f), the finished product of the elastic circuit is obtained by applying a liquid elastomer for encapsulation, followed by the formation of a coating (2) from the elastomer when it is cured. Polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used as elastomers. To fill a liquid elastomer, the product obtained in the previous step (a film of carbon nanotubes, an elastomer and a microelectronic component on the adhesive layer) is placed in a mold and pour, for example, the DOWSIL ™ compound (Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) components of the compound (PDMS and hardener) in a ratio of 10: 1 and subsequently e curing in air. The curing time in air at room temperature is 24 hours, at a temperature of 100 ° C - 10 minutes. The thickness of the coating of the elastomer (2) is from 0.5 μm to 5 mm. The lower limit of the range is due to the convenience of further use of the elastomer and separation from the substrate after curing (thinner film is difficult to separate from the solid substrate). The upper limit of the range is due to the possibility of maintaining the elasticity of the substrate material (a thicker film loses its elasticity).

В соответствии со вторым вариантом осуществления способа заявленного изобретения, способ получения эластичной электрической схемы осуществляют следующим образом.In accordance with a second embodiment of the method of the claimed invention, a method for producing an elastic electrical circuit is as follows.

Сначала осуществляют формирование рисунка электропроводящей дорожки (6) из наноматериала заявленной схемы, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки наноматериала в виде готовой пленки углеродных нанотрубок на фильтре (8), которые получаются, например, при аэрозольном синтезе углеродных нанотрубок и их осаждении на фильтре (8). В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие, при этом углеродные нанотрубки являются электропроводящим материалом. Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями HAuCl₄, AuCl₃, SOCl₂, HSO₃Cl, HNO₃ NO₂ и NOBF₄. В качестве материала подложки на которой формируется заданный рисунок используется фильтр (8), на котором синтезируются углеродные нанотрубки.First, a drawing of the electrically conductive track (6) from the nanomaterial of the claimed circuit is carried out by removing, using laser or lithographic technologies, a film of nanomaterial in the form of a finished film of carbon nanotubes on a filter (8), which are obtained, for example, by aerosol synthesis of carbon nanotubes and their deposition on filter (8). As carbon nanotubes, single-layer, multilayer, decorated, functionalized and others are used, while carbon nanotubes are an electrically conductive material. Carbon nanotubes can be decorated with metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS , CdSe CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds HAuCl ₄ , AuCl ₃ , SOCl ₂ , HSO ₃ Cl, HNO ₃ NO ₂ and NOBF ₄ . As a substrate material on which a given pattern is formed, a filter (8) is used, on which carbon nanotubes are synthesized.

Далее (Фиг. 4а) осуществляют нанесение пленки углеродных нанотрубок в виде полученной электропроводящей дорожки (6) на подложку (1) полимера на основе эластомера, путем прижатия пленки углеродных нанотрубок с фильтром (8) нужного дизайна плоской предрастянутой подложке (1) из полимера на основе эластомера снятие растягивающего усилия с подложки полимера на основе эластомера с последующим формирование гофрированной структуры пленки наноматериала При этом так, как углеродные нанотрубки имеют слабую адгезию к фильтру (8), чем к эластомеру, то за счет сил Ван-дер-Ваальса отделяется от фильтра и закрепляется на эластомере, в результате получают электропроводящую дорожку (6) из углеродных нанотрубок, закрепленную на подложке (1) из эластомера. Сила прижатия составляет 0,6-20 Н. После чего осуществляют снятие растягивающего усилия с подложки (1) полимера на основе эластомера с последующим формирование гофрированной структуры пленки углеродных нанотрубок в виде электропроводящей дорожки (6). В качестве материала готовой подложки (1) из эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс.Толщина готовой подложки (1) из эластомера составляет от 0,5 мкм до 5 мм. Нижняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения прочности эластомера (более тонкая пленка подвержена разрыву). Верхняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения эластичности материала подложки (более толстая пленка теряет эластичность).Next (Fig. 4a), a film of carbon nanotubes in the form of the obtained electrically conductive track (6) is applied to an elastomer-based polymer substrate (1) by pressing a film of carbon nanotubes with a filter (8) of the desired design to a flat pre-stretched substrate (1) of polymer on elastomer-based removal of the tensile force from the elastomer-based polymer substrate followed by the formation of a corrugated nanomaterial film structure. Moreover, since carbon nanotubes have poor adhesion to the filter (8) than to the elastomer, then means of van der Waals is separated from the filter and fixed to the elastomer, thereby yielding an electrically conductive track (6) of the carbon nanotube attached on the substrate (1) made of elastomer. The pressing force is 0.6-20 N. Then, the tensile force is removed from the substrate (1) of the elastomer-based polymer, followed by the formation of the corrugated film structure of the carbon nanotubes in the form of an electrically conductive track (6). Polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used as the material of the finished substrate (1) from elastomers. The thickness of the finished substrate (1) from the elastomer is from 0.5 μm to 5 mm. The lower limit of the range is due to the possibility of maintaining the strength of the elastomer (a thinner film is subject to rupture). The upper limit of the range is due to the possibility of maintaining the elasticity of the substrate material (a thicker film loses its elasticity).

Затем (Фиг. 4b) осуществляют соединение ножки микроэлектронного компонента (4) и пленки наноматериала при помощи клеевого слоя (5) на основе однородной смеси, содержащей эластомер и углеродные нанотрубки. Для получения однородной смеси, например, смешивают углеродные нанотрубки с отвердителем вышеописанного компаунда ПДМС, а затем добавляют отвердитель Соотношение ПДМС и отвердителя составляет 10:1, а содержание углеродных нанотрубок в компаунде, состоящего из ПДМС и отвердителя, или в раскрытом выше экофлексе с частями А и В, составляет 0,1-1 мас. %. Полученную однородную смесь наносят на электропроводящую дорожку (6) в виде пленки из углеродных нанотрубок толщиной от 0,1 мкм до 5 мм, с образованием жидкого клеевого слоя (5). В клеевой слой (5) помещают микроэлектронного компонента (4), после чего осуществляют отверждение клеевого слоя (5) на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. при этом ножки микроэлектронного компонента (4) соединены с электропроводящей дорожкой и зафиксированы в клеевом слое (5), В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие. Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x, AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями: HAuCl₄, AuCl₃, SOCl₂, HSO₃Cl, HNO₃, NO₂ и NOBF₄.Then (Fig. 4b), the legs of the microelectronic component (4) and the film of the nanomaterial are joined using the adhesive layer (5) based on a homogeneous mixture containing an elastomer and carbon nanotubes. To obtain a homogeneous mixture, for example, carbon nanotubes are mixed with a hardener of the above-described PDMS compound, and then a hardener is added. The ratio of PDMS to hardener is 10: 1, and the content of carbon nanotubes in the compound consisting of PDMS and hardener, or in the above ecoflex with parts A and B, is 0.1-1 wt. % The resulting homogeneous mixture is applied to the electrically conductive track (6) in the form of a film of carbon nanotubes with a thickness of 0.1 μm to 5 mm, with the formation of a liquid adhesive layer (5). The microelectronic component (4) is placed in the adhesive layer (5), after which the adhesive layer (5) is cured in air at room temperature for 24 hours, at 100 ° C for 10 minutes. the legs of the microelectronic component (4) are connected to the electrically conductive track and fixed in the adhesive layer (5). Single-walled, multilayer, decorated, functionalized and others are used as carbon nanotubes. Carbon nanotubes can be decorated with metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS , CdSe, CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x , AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds: HAuCl ₄ , AuCl ₃ , SOCl ₂ , HSO ₃ Cl, HNO ₃ , NO ₂ and NOBF ₄ .

После (Фиг. 4с) чего изготавливают готовое изделие эластичной электрической схемы, путем нанесение жидкого эластомера для инкапсуляции, путем образования покрытия (2) из эластомера при его отверждении. В качестве эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс. Для заливки жидкого эластомера изделие полученное на предыдущем этапе (пленка из углеродной нанотрубки, эластомер и микроэлектронный компонент на клеевом слое) помещают в форму и осуществляют заливку, например, компаунда DOWSIL™(Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) путем смешивания двух компонентов компаунда (ПДМС и отвердитель) в соотношении 10:1 и последующее отверждение на воздухе. Время отверждения на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. Толщина нанесенного покрытия эластомера (2) составляет от 0,5 мкм до 5 мм. Нижняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения прочности эластомера (более тонкая пленка подвержена разрыву). Верхняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения эластичности материала подложки (более толстая пленка теряет эластичность).After (Fig. 4c), the finished product is made of an elastic electric circuit, by applying a liquid elastomer for encapsulation, by forming a coating (2) from the elastomer when it is cured. Polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used as elastomers. To fill the liquid elastomer, the product obtained in the previous step (a carbon nanotube film, an elastomer and a microelectronic component on the adhesive layer) is placed in a mold and filled, for example, with the DOWSIL ™ (Dow Corning) Sylgard 184 compound (https: // ostec-materials. com / materials / dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) by mixing the two components of the compound (PDMS and hardener) in a ratio of 10: 1 and subsequent curing in air. The curing time in air at room temperature is 24 hours, at a temperature of 100 ° C - 10 minutes. The thickness of the coating of the elastomer (2) is from 0.5 μm to 5 mm. The lower limit of the range is due to the possibility of maintaining the strength of the elastomer (a thinner film is subject to rupture). The upper limit of the range is due to the possibility of maintaining the elasticity of the substrate material (a thicker film loses its elasticity).

Следует отметить, что второй вариант осуществления способа заявленного изобретения относится к применению пленок, дальнейшее растяжение которых не будет приводить к изменению их электрических свойств при растяжении (стабильный электрод).It should be noted that the second embodiment of the method of the claimed invention relates to the use of films, further stretching of which will not lead to a change in their electrical properties under tension (stable electrode).

В соответствии с третьим вариантом осуществления способа заявленного изобретения, способ получения эластичной электрической схемы осуществляют следующим образом.In accordance with a third embodiment of the method of the claimed invention, a method for producing an elastic electrical circuit is as follows.

Сначала осуществляют формирование рисунка электропроводящей дорожки (6) из углеродных нанотрубок заявленной схемы, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки наноматериала в виде готовой пленки углеродных нанотрубок на фильтре (8), которые получаются, например, при аэрозольном синтезе углеродных нанотрубок и их осаждении на фильтре. В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие, при этом углеродные трубки являются электропроводящим материалом. Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x, AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями: HAuCl₄ AuCl₃, SOC_2, HSO₃Cl, HNO₃, NO₂ и NOBF₄. В качестве материала подложки на которой формируется заданный рисунок используется фильтр (8), на котором синтезируются углеродные нанотрубки.First, a drawing of the electrically conductive track (6) from the carbon nanotubes of the claimed scheme is carried out by removing using a laser or lithographic technology a film of nanomaterial in the form of a finished film of carbon nanotubes on a filter (8), which are obtained, for example, by aerosol synthesis of carbon nanotubes and their deposition on the filter. As carbon nanotubes, single-layer, multilayer, decorated, functionalized, and others are used, while the carbon tubes are an electrically conductive material. Carbon nanotubes can be decorated with metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS , CdSe, CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x , AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds: HAuCl ₄ AuCl ₃ , SOC _2, HSO ₃ Cl, HNO ₃ , NO ₂ and NOBF ₄ . As a substrate material on which a given pattern is formed, a filter (8) is used, on which carbon nanotubes are synthesized.

Далее (Фиг. 5а) осуществляют нанесение пленки углеродных нанотрубок в виде полученной электропроводящей дорожки (6) на подложку (1) полимера на основе эластомера, путем прижатия пленки углеродных нанотрубок с фильтром (8) нужного дизайна плоской (свободной от растяжения) подложке (1) из полимера на основе эластомера. При этом так, как углеродные нанотрубки имеют слабую адгезию к фильтру (8), чем к эластомеру, то за счет сил Ван-дер-Ваальса отделяются от фильтра и закрепляется на эластомере» в результате получают электропроводящую дорожку (6) из углеродных нанотрубок, закрепленную на подложке (1) из эластомера. Сила прижатия составляет 0,6-20 Н. В качестве материала готовой подложки (1) из эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс Толщина готовой подложки (1) из эластомера составляет от 0,5 мкм до 5 мм. Нижняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения прочности эластомера (более тонкая пленка подвержена разрыву). Верхняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения эластичности материала подложки (более толстая пленка теряет эластичность).Next (Fig. 5a), a film of carbon nanotubes in the form of the obtained electrically conductive track (6) is applied to the substrate (1) of an elastomer-based polymer by pressing a film of carbon nanotubes with a filter (8) of the desired design to a flat (stretch-free) substrate (1 ) from an elastomer-based polymer. Moreover, since carbon nanotubes have weak adhesion to the filter (8) than to the elastomer, due to the van der Waals forces they are separated from the filter and fixed to the elastomer ”as a result, an electrically conductive track (6) is made of carbon nanotubes, fixed on an elastomer substrate (1). The pressing force is 0.6-20 N. As the material of the finished substrate (1) from elastomers, polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used. The thickness of the finished substrate (1) from elastomer is from 0 , 5 microns to 5 mm. The lower limit of the range is due to the possibility of maintaining the strength of the elastomer (a thinner film is subject to rupture). The upper limit of the range is due to the possibility of maintaining the elasticity of the substrate material (a thicker film loses its elasticity).

Затем (Фиг. 5b) осуществляют соединение ножки микроэлектронного компонента (4) и пленки углеродных нанотрубок в виде электропроводящих дорожек (6) при помощи клеевого слоя (5) на основе однородной смеси, содержащей эластомер и углеродные нанотрубки. Для получения однородной смеси, например, смешивают углеродные нанотрубки с отвердителем вышеописанного компаунда ПДМС, а затем добавляют отвердитель. Соотношение ПДМС и отвердителя составляет 10:1, или в раскрытом выше экофлексе с частями А и В. составляет 0,1-1 мас. % Полученную однородную смесь наносят на электропроводящую дорожку (6) из углеродных нанотрубок толщиной от 0,1 мкм до 5 мм, с образованием жидкого клеевого слоя (5). В клеевой слой (5) помещают микроэлектронного компонента (4). после чего осуществляют отверждение клеевого слоя (5) на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. при этом ножки микроэлектронного компонента (4) соединены с электропроводящей дорожкой (6) и зафиксированы в клеевом слое (5). В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x, AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями: HAuCl₄, AuCl₃, SOCl₂, HSO₃Cl, HNO₃, NO₂ и NOBF₄.Then (Fig. 5b), the legs of the microelectronic component (4) and the film of carbon nanotubes in the form of electrically conductive tracks (6) are connected using an adhesive layer (5) based on a homogeneous mixture containing an elastomer and carbon nanotubes. To obtain a homogeneous mixture, for example, carbon nanotubes are mixed with a hardener of the above PDMS compound, and then a hardener is added. The ratio of PDMS to hardener is 10: 1, or in the ecoflex with parts A and B. disclosed above, it is 0.1-1 wt. % The resulting homogeneous mixture is applied to the electrically conductive track (6) from carbon nanotubes with a thickness of 0.1 μm to 5 mm, with the formation of a liquid adhesive layer (5). A microelectronic component (4) is placed in the adhesive layer (5). after which the adhesive layer (5) is cured in air at room temperature for 24 hours, at a temperature of 100 ° C for 10 minutes. while the legs of the microelectronic component (4) are connected to the electrically conductive track (6) and fixed in the adhesive layer (5). As carbon nanotubes, single-layer, multilayer, decorated, functionalized, and others are used. Decoration of carbon nanotubes can be carried out by metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo -Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x , AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds: HAuCl ₄ , AuCl ₃ , SOCl ₂ , HSO ₃ Cl, HNO ₃ , NO ₂ and NOBF ₄ .

После (Фиг. 5с) чего изготавливают готовое изделие эластичной электрической схемы, путем нанесение жидкого эластомера для инкапсуляции, путем образования покрытия (2) из эластомера при его отверждении. В качестве эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс.Для заливки жидкого эластомера изделие полученное на предыдущем этапе (пленка из углеродной нанотрубки, эластомер и микроэлектронный компонент на клеевом слое) помещают в форму и осуществляют заливку, например, компаунда DOWSIL™(Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) путем смешивания двух компонентов компаунда (ПДМС и отвердитель) в соотношении 10:1 и последующее отверждение на воздухе. Время отверждения на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. Толщина нанесенного покрытия эластомера (2) составляет от 0,5 мкм до 5 мм. Нижняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения прочности эластомера (более тонкая пленка подвержена разрыву). Верхняя граница диапазона обусловлена возможностью сохранения эластичности материала подложки (более толстая пленка теряет эластичность).After (Fig. 5c), the finished product is made of an elastic electrical circuit, by applying a liquid elastomer for encapsulation, by forming a coating (2) from the elastomer when it is cured. Polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used as elastomers. To fill a liquid elastomer, the product obtained in the previous step (a film of a carbon nanotube, an elastomer and a microelectronic component on the adhesive layer) is placed in a mold and pour, for example, the DOWSIL ™ compound (Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) the components of the compound (PDMS and hardener) in a ratio of 10: 1 and subsequent its curing in the air. The curing time in air at room temperature is 24 hours, at a temperature of 100 ° C - 10 minutes. The thickness of the coating of the elastomer (2) is from 0.5 μm to 5 mm. The lower limit of the range is due to the possibility of maintaining the strength of the elastomer (a thinner film is subject to rupture). The upper limit of the range is due to the possibility of maintaining the elasticity of the substrate material (a thicker film loses its elasticity).

Следует отметить, что третий вариант осуществления способа заявленного изобретения относится к применению пленок, дальнейшее растяжение которых приведет к изменению их электрических свойств при растяжении (чувствительный сенсор растяжения).It should be noted that the third embodiment of the method of the claimed invention relates to the use of films, further stretching of which will lead to a change in their electrical properties under tension (sensitive tensile sensor).

В соответствии с четвертым вариантом осуществления способа заявленного изобретения, способ получения эластичной электрической схемы осуществляют следующим образом.According to a fourth embodiment of the method of the claimed invention, a method for producing an elastic electrical circuit is as follows.

Сначала (Фиг. 3а) осуществляют получение пленки наноматериала на твердой подложке, путем нанесения на твердую подложку суспензии наноматериала, например, углеродных нанотрубок. Нанесение суспензии осуществляют методом погружения (dip-coating) в суспензию наноматериала, методом центрифугирования (spin-coating) суспензии наноматериала или методом выдавливания суспензии наноматериала через сопло принтера. В качестве наноматериала, являющимся электропроводящим, применяют углеродные нанотрубки, наночастицы серебра, восстановленный оксид графена. Концентрация наноматериала (кроме углеродных нанотрубок) в суспензии составляет 0,01-10 мас. %, концентрация углеродных нанотрубок в суспензии составляет 0,01-1 мас. %. Растворителем для восстановленного оксида графена и наночастиц серебра является вода, а для углеродных нанотрубок - додецилбензилсульфонат натрия или цетилтриметиламмоний бромид. В качестве материала твердой подложки применяют стекло, кремний, пластик. В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие, при этом углеродные трубки являются электропроводящим материалом. Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x, AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями: HAuCl₄, AuCl₃, SOCl₂, HSO₃Cl, HNO₃, NO₂ и NOBF₄. В качестве материала подложки на которой формируется заданный рисунок используется фильтр, на котором синтезируются углеродные нанотрубки.First (Fig. 3a), a nanomaterial film is produced on a solid substrate by applying a suspension of nanomaterial, for example, carbon nanotubes, to a solid substrate. The suspension is applied by dip-coating into a suspension of nanomaterial, by spin-coating of a suspension of nanomaterial, or by extrusion of a suspension of nanomaterial through a printer nozzle. As the nanomaterial, which is electrically conductive, carbon nanotubes, silver nanoparticles, reduced graphene oxide are used. The concentration of nanomaterial (except carbon nanotubes) in suspension is 0.01-10 wt. %, the concentration of carbon nanotubes in suspension is 0.01-1 wt. % The solvent for the reduced graphene oxide and silver nanoparticles is water, and for carbon nanotubes, sodium dodecylbenzyl sulfonate or cetyltrimethylammonium bromide. As the material of the solid substrate used glass, silicon, plastic. As carbon nanotubes, single-layer, multilayer, decorated, functionalized, and others are used, while the carbon tubes are an electrically conductive material. Carbon nanotubes can be decorated with metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS , CdSe, CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x , AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds: HAuCl ₄ , AuCl ₃ , SOCl ₂ , HSO ₃ Cl, HNO ₃ , NO ₂ and NOBF ₄ . As a substrate material on which a given pattern is formed, a filter is used on which carbon nanotubes are synthesized.

Затем (Фиг. 3b) осуществляют формирование рисунка электропроводящей дорожки (6) из наноматериала - углеродных нанотрубок заявленной схемы, путем удаления с помощью лазерных или литографических технологий пленки наноматериала с твердой подложки. При нанесении суспензии частиц наносеребра образуются электропроводящие дорожки (6) в виде проводов наносеребра.Then (Fig. 3b), a pattern of the electrically conductive track (6) is formed from nanomaterial — carbon nanotubes of the claimed scheme, by removing a film of nanomaterial from a solid substrate using laser or lithographic technologies. When applying a suspension of nanosilver particles, electrically conductive tracks (6) are formed in the form of nanosilver wires.

Далее (Фиг. 3с) осуществляют заливку жидкого эластомера на пленку наноматериала - углеродных нанотрубок в виде электропроводящей дорожки (6), отверждение полимера и удаление пленки наноматериала с эластомером с твердой подложки. В качестве эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс.Для заливки жидкого эластомера пленку с твердой подложкой помещают в форму и осуществляют заливку, например, компаунда DOWSIL™(Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) путем смешивания двух компонентов компаунда (ПДМС база и отвердитель) в соотношении 10:1 и последующее отверждение на воздухе. Время отверждения на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. Толщина нанесенного эластомера составляет от 0,5 мкм до 5 мм. Удаление пленки с отвержденным эластомером осуществляют после отверждения эластомера с пленкой наноматериала. При этом полученная пленка из суспензии нанонаноматериала отделяется от твердой подложки и закрепляется на эластомере, в результате получают электропроводящую дорожку (6) наноматериала, закрепленную на подложке (1) из эластомера. Сила прижатия составляет 0,6-20 Н. Вместо указанного компаунда используют, например, экофлекс 00-10 (https://www.smooth-on.com/products/ecoflex-00-10/), который предварительно смешивают в виде частей А и В в соотношении 1:1.Next (Fig. 3c), the liquid elastomer is poured onto the film of nanomaterial — carbon nanotubes in the form of an electrically conductive track (6), curing the polymer, and removing the film of nanomaterial with the elastomer from a solid substrate. As elastomers, polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used. https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) by mixing the two components of the compound (PDMS base and hardener) in a ratio of 10: 1 and the subsequent air curing. The curing time in air at room temperature is 24 hours, at a temperature of 100 ° C - 10 minutes. The thickness of the applied elastomer is from 0.5 μm to 5 mm. Removing the film with the cured elastomer is carried out after curing the elastomer with a film of nanomaterial. In this case, the obtained film from a suspension of nanonanomaterial is separated from the solid substrate and fixed on the elastomer, as a result, an electrically conductive track (6) of the nanomaterial is fixed on the substrate (1) from the elastomer. The pressing force is 0.6-20 N. Instead of the specified compound, for example, ecoflex 00-10 (https://www.smooth-on.com/products/ecoflex-00-10/) is used, which is pre-mixed as parts A and B in a ratio of 1: 1.

Затем (Фиг. 3d) осуществляют соединение ножки микроэлектронного компонента (4) и пленки наноматериала углеродных нанотрубок в виде проводящей дорожки (6) при помощи клеевого слоя (5) на основе однородной смеси, содержащей эластомер и наноматериал. Для получения однородной смеси, например, смешивают углеродные нанотрубки с отвердителем вышеописанного компаунда, а затем добавляют ПДМС. Соотношение ПДМС и отвердителя составляет 10:1, а содержание наноматериала в компаунде, состоящего из ПДМС и отвердителя, или в раскрытом выше экофлексе с частями А и В, составляет 0,1-1 мас. %. Полученную однородную смесь наносят на электропроводящую дорожку (6) из наноматериала - углеродные нанотрубки толщиной от 0,1 мкм до 5 мм, с образованием жидкого клеевого слоя (5). В клеевой слой (5) помещают микроэлектронный компонент (4), после чего осуществляют отверждение клеевого слоя (5) на воздухе при комнатной температуре, которое составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин, при этом ножки микроэлектронного компонента (4) соединены с электропроводящей дорожкой (6) и зафиксированы в клеевом слое (5). В качестве углеродных нанотрубок применяют однослойные, многослойные, декорированные, функционализированые и другие. Декорирование углеродных нанотрубок может быть проведено металлами (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), сплавами (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), оксидами металлов (ZnO, CdO, Al₂O₃, CeO₂, SnO₂, SiO₂, TiO₂, V₂O₅, Sb₂O₅, MoO₂, MoO₃, WO₃, RuO₂, IrO₂), халькогенидами металлов (Ag₂S, ZnS, CdS, CdSe, CdTe, HgS), карбидами металлов (SiC, TiC, NbC, WC), нитридами металлов (SiN_x, AlN). Функционализация может быть проведена следующими химическими соединениями: HAuCl₄, AuCl₃, SOCl₂, HSO₃Cl, HNO₃, NO₂ и NOBF₄.Then (Fig. 3d), the legs of the microelectronic component (4) and the nanomaterial film of carbon nanotubes are connected in the form of a conductive track (6) using an adhesive layer (5) based on a homogeneous mixture containing an elastomer and nanomaterial. To obtain a homogeneous mixture, for example, carbon nanotubes are mixed with the hardener of the compound described above, and then PDMS is added. The ratio of PDMS to hardener is 10: 1, and the content of nanomaterial in the compound consisting of PDMS and hardener, or in the ecoflex with parts A and B disclosed above, is 0.1-1 wt. % The resulting homogeneous mixture is applied to the electrically conductive track (6) from nanomaterial — carbon nanotubes with a thickness of 0.1 μm to 5 mm, with the formation of a liquid adhesive layer (5). The microelectronic component (4) is placed in the adhesive layer (5), after which the adhesive layer (5) is cured in air at room temperature for 24 hours, at a temperature of 100 ° C for 10 minutes, while the legs of the microelectronic component (4) connected to the electrically conductive track (6) and fixed in the adhesive layer (5). As carbon nanotubes, single-layer, multilayer, decorated, functionalized and others are used. Carbon nanotubes can be decorated with metals (Cu, Ag, Au, Al, Ti, Ni, Pt, Pd), alloys (Co-B, Ni-P, Mo-Ge), metal oxides (ZnO, CdO, Al ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , SiO ₂ , TiO ₂ , V ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₅ , MoO ₂ , MoO ₃ , WO ₃ , RuO ₂ , IrO ₂ ), metal chalcogenides (Ag ₂ S, ZnS, CdS , CdSe, CdTe, HgS), metal carbides (SiC, TiC, NbC, WC), metal nitrides (SiN _x , AlN). Functionalization can be carried out by the following chemical compounds: HAuCl ₄ , AuCl ₃ , SOCl ₂ , HSO ₃ Cl, HNO ₃ , NO ₂ and NOBF ₄ .

После чего (Фиг. 3f) изготавливают готовое изделие эластичной электрической схемы, путем нанесение жидкого эластомера для инкапсуляции, с помощью образованного покрытия (2) из эластомера после его отверждения. В качестве эластомеров применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных, например, полидиметилсилаксан (ПДМС) и экофлекс.Для заливки жидкого эластомера изделие полученное на предыдущем этапе (пленка из наноматериала, эластомер и микроэлектронный компонент на клеевом слое) помещают в форму и осуществляют, например, заливку компаунда DOWSIL™ (Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) путем смешивания двух компонентов компауда (ПДМС и отвердитель) в соотношении 10:1 и последующее отверждение на воздухе. Время отверждения на воздухе при комнатной температуре составляет 24 часа, при температуре 100°С - 10 мин. Толщина нанесенного покрытия эластомера (2) составляет от 0,5 мкм до 5 мм.Then (Fig. 3f), the finished product is made of an elastic electric circuit, by applying a liquid elastomer for encapsulation, using the formed coating (2) from the elastomer after curing. Polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives, for example, polydimethylsilaxane (PDMS) and ecoflex, are used as elastomers. To fill a liquid elastomer, the product obtained in the previous step (a film of nanomaterial, an elastomer and a microelectronic component on the adhesive layer) is placed in a mold and made , for example, pouring the compound DOWSIL ™ (Dow Corning) Sylgard 184 (https://ostec-materials.ru/materials/dow-corning-sylgard-184-silikonovyy-opticheski-rozrachnyy-zalivochnyy-kompaund.php) Compound (PDMS and hardener) in a ratio of 10: 1 and the subsequent opening air denie. The curing time in air at room temperature is 24 hours, at a temperature of 100 ° C - 10 minutes. The thickness of the coating of the elastomer (2) is from 0.5 μm to 5 mm.

При необходимости в соответствии с третьим вариантом осуществления способа заявленного изобретения, после формирования рисунка наноматериала осуществляют отжиг пленки наноматериала при температуре 200-250°С в инертной атмосфере, например, в среде аргонаIf necessary, in accordance with a third embodiment of the method of the claimed invention, after forming the nanomaterial pattern, the nanomaterial film is annealed at a temperature of 200-250 ° C in an inert atmosphere, for example, in argon

Эластичная электрическая схема, полученная одним из вышеописанных вариантов осуществления способа заявленного изобретения, содержит нижнюю подложку (1) из эластомера, на которую последовательно нанесены пленка наноматериала в виде электропроводящей дорожки (6), клеевой слой (5), на основе однородной смеси, содержащей эластомер и наноматериал и покрытие (2) из эластомера, образующая герметичную оболочку, при этом между клеевым слоем (5) и покрытием (2) из эластомера расположен микроэлектронный компонент (3), ножки (4) которого зафиксированы в клеевом слое (5)An elastic circuit obtained by one of the above embodiments of the method of the claimed invention contains a lower substrate (1) of elastomer, on which a film of nanomaterial is sequentially applied in the form of an electrically conductive track (6), an adhesive layer (5), based on a homogeneous mixture containing an elastomer and nanomaterial and a coating (2) of an elastomer forming an airtight shell, while between the adhesive layer (5) and a coating (2) of an elastomer there is a microelectronic component (3), the legs (4) of which are fixed in evom layer (5)

В третьем варианте осуществления способа заявленного изобретения в качестве наноматериала применяют углеродные нанотрубки. наночастицы серебра, восстановленный оксид графенаIn a third embodiment of the method of the claimed invention, carbon nanotubes are used as the nanomaterial. silver nanoparticles, reduced graphene oxide

В третьем варианте осуществления способа заявленного изобретения в качестве эластомера применяют полимеры на основе силиконов, полиуретанов и их производных.In a third embodiment of the method of the claimed invention, polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives are used as an elastomer.

Во всех вариантах осуществления способа заявленного изобретения в качестве микроэлектронного компонента используют любые пассивные или активные электронные компоненты, предназначенные для объемной лайки или поверхностного монтажа.In all embodiments of the method of the claimed invention, any passive or active electronic components intended for volume like or surface mounting are used as a microelectronic component.

Как показали эксперименты, заявленное изобретение позволяет получить эластичную электрическую схему, способную выдерживать изменение формы при ее растяжении до 600% от изначальной на протяжении не менее 150000 циклов растяжения/сжатия.As experiments showed, the claimed invention allows to obtain an elastic electrical circuit capable of withstanding a change in shape when it is stretched up to 600% of the original for at least 150,000 tensile / compression cycles.

Применение в заявленном изобретении готовых пленок углеродных нанотрубок на твердой подложке или на фильтре, либо нанесения на твердые подложки суспензии наноматериалов обеспечивает работу эластичной электрической схемы, т.к. данные материалы обладают электрической проводимостью и механической прочностью, что способствует увеличению количества циклов растяжения/сжатия и увеличению процента растяжения конечной формы по сравнению с первоначальной без разрушения электрического соединения компонентов эластичной электрической схемы.The use in the claimed invention of finished films of carbon nanotubes on a solid substrate or on a filter, or applying a suspension of nanomaterials on solid substrates ensures the operation of an elastic electrical circuit, because these materials have electrical conductivity and mechanical strength, which contributes to an increase in the number of tensile / compression cycles and an increase in the percentage of tensile final form compared to the original without breaking the electrical connection of the components of the elastic circuit.

Предварительное придание рисунка электропроводящей дорожки из наноматериала на твердой подложке или на фильтре, обеспечивает достижение заявленного технического результата, т.к. это упрощает технологию создания данных электрических схем. которые способны выдержать увеличенное количество циклов растяжения/сжатия и увеличенные проценты растяжения конечной формы по сравнению с первоначальной без разрушения электрического соединения компонентов эластичной электрической схемы.Preliminary drawing of the electrically conductive track of nanomaterial on a solid substrate or on a filter, ensures the achievement of the claimed technical result, because this simplifies the technology for creating electrical circuit data. which are able to withstand an increased number of tensile / compression cycles and increased tensile percentages of the final shape compared to the original without destroying the electrical connection of the components of the elastic circuit.

Закрепление пленки наноматериала в виде электропроводящего дорожки на эластомере раскрытыми операциями заявленного способа обеспечивает надежное соединение электропроводящей дорожки из наноматериала с эластомером, что обеспечивает увеличение количества циклов растяжения/сжатия (не менее 150000) и увеличение процента растяжения конечной формы по сравнению с первоначальной (до 600%) без разрушения электрического соединения компонентов эластичной электрической схемы.The fastening of the film of nanomaterial in the form of an electrically conductive track on the elastomer by the disclosed operations of the inventive method provides a reliable connection of the electrically conductive track of nanomaterial with an elastomer, which ensures an increase in the number of stretching / compression cycles (at least 150,000) and an increase in the percentage of stretching of the final form compared to the original (up to 600% ) without destroying the electrical connection of the components of the elastic circuit.

Предварительное преднапряжение эластомера позволяет образовывать естественную гофрированную структуру (морщины) на поверхности эластомера, что обеспечивает растягивание электропроводящих дорожек из наноматериала без изменения сопротивления, что позволяет достичь заявленный технический результат.The prestressing of the elastomer allows the formation of a natural corrugated structure (wrinkles) on the surface of the elastomer, which ensures stretching of the electrically conductive tracks of the nanomaterial without changing the resistance, which allows to achieve the claimed technical result.

Использование эластомера без предварительного преднапряжения позволяет получать электропроводящую структуру на поверхности эластомера, что обеспечивает растягивание электропроводящих дорожек из наноматериала с изменением сопротивления для создания активных (чувствительных к растяжению) элементов электрической схемы, что позволяет достичь заявленный технический результат.Using an elastomer without preliminary prestressing allows one to obtain an electrically conductive structure on the surface of an elastomer, which ensures stretching of the electrically conductive tracks from nanomaterial with a change in resistance to create active (tensile-sensitive) elements of the electrical circuit, which allows to achieve the claimed technical result.

Клеевой слой обеспечивает надежное соединение микроэлектронного компонента с электропроводящей дорожкой из наноматериала, что обеспечивает увеличение количества циклов растяжения/сжатия и увеличение процента растяжения конечной формы по сравнению с первоначальной без разрушения электрического соединения компонентов эластичной электрической схемы.The adhesive layer provides a reliable connection of the microelectronic component with an electrically conductive path made of nanomaterial, which ensures an increase in the number of stretching / compression cycles and an increase in the percentage of stretching of the final shape compared to the original without breaking the electrical connection of the components of the elastic circuit.

Применение покрытия из эластомера, нанесенного на готовую электрическую схему, состоящую из подложки эластомера с микроэлектронным компонентом, соединенным с электропроводящей дорожкой из наноматериала с помощью клеевого слоя, позволяет добиться герметичности и увеличить прочность электрической схемы, что позволяет достичь заявленный технический результат.The use of a coating of elastomer deposited on a finished electrical circuit, consisting of an elastomer substrate with a microelectronic component connected to an electrically conductive path of nanomaterial using an adhesive layer, allows to achieve tightness and increase the strength of the electrical circuit, which allows to achieve the claimed technical result.

Отжиг как пленок углеродных нанотрубок, так и нанесенной суспензии наноматериалов после формирования рисунка на эластомере позволяет повысить проводимость дорожек, за счет удаления аморфных органических соединений, а также увеличить механическую прочность, что позволяет получить увеличение количества циклов растяжения/сжатия и увеличение процента растяжения конечной формы по сравнению с первоначальной без разрушения электрического соединения компонентов эластичной электрической схемы.Annealing both the films of carbon nanotubes and the deposited suspension of nanomaterials after forming the pattern on the elastomer allows increasing the conductivity of the tracks by removing amorphous organic compounds, as well as increasing the mechanical strength, which allows one to obtain an increase in the number of tensile / compression cycles and an increase in the percentage of extension of the final shape by Compared with the original without destroying the electrical connection of the components of the elastic circuit.

Технология, раскрытая в четырех вариантах осуществления способа заявленного изобретения, быть масштабирована и использована на линиях непрерывного производства для получения эластичных электрических схем в промышленных масштабах и использования в серийном производстве устройств на их основе.The technology disclosed in four embodiments of the method of the claimed invention can be scaled and used on continuous production lines to obtain flexible electrical circuits on an industrial scale and use devices based on them in serial production.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить эластичные электрические схемы на основе тонких электропроводящих пленок наноматериалов, которые могут быть использованы для устройств нательной, гибкой, эластичной, имплантируемой электроники.Thus, the present invention allows to obtain elastic electrical circuits based on thin electrically conductive films of nanomaterials, which can be used for devices wearable, flexible, elastic, implantable electronics.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только ниже следующей формулой изобретения.The invention has been disclosed above with reference to a specific embodiment. Other specialists may be obvious to other embodiments of the invention, without changing its essence, as it is disclosed in the present description. Accordingly, the invention should be considered limited in scope only below by the following claims.

Claims

1. A method of obtaining an elastic electrical circuit, comprising the following operations:

a) forming a pattern of electrically conductive tracks of carbon nanotubes by removing, using laser or lithographic technology, a film of nanomaterial in the form of a finished film of carbon nanotubes on a solid substrate;

b) pouring the liquid elastomer onto the carbon nanotube film, curing the polymer and removing the carbon nanotube film with the elastomer from the solid substrate;

c) the connection of the legs of the microelectronic component and the film of carbon nanotubes using an adhesive layer based on a homogeneous mixture containing an elastomer and carbon nanotubes;

d) coating a liquid elastomer, followed by curing the elastomer for encapsulation.

2. The method according to p. 1, characterized in that as the elastomer used polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives.

3. A method of obtaining an elastic electrical circuit, comprising the following operations:

a) forming a pattern of electrically conductive tracks of carbon nanotubes by removing, using laser or lithographic technology, a film of nanomaterial in the form of a finished film of carbon nanotubes on a filter;

b) applying a film of carbon nanotubes to an elastomer-based polymer substrate by pressing a filter of carbon nanotubes with a filter onto a flat pre-stretched elastomer-based polymer substrate, relieving the tensile force from the elastomer-based polymer substrate, and then forming a corrugated carbon nanotube film structure;

d) coating of a liquid polymer based on an elastomer, followed by curing of the elastomer for encapsulation.

4. The method according to p. 3, characterized in that as the elastomer used polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives.

5. A method of obtaining an elastic electrical circuit, comprising the following operations:

a) forming a pattern of electrically conductive tracks of carbon nanotubes by removing, using laser or lithographic technologies, a film of nanomaterial in the form of a finished film of carbon nanotubes on a filter;

b) applying a film of carbon nanotubes to an elastomer-based polymer substrate by pressing a film of carbon nanotubes with a filter onto a flat substrate of an elastomer-based polymer;

6. The method according to p. 5, characterized in that as the elastomer used polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives.

7. A method of obtaining an elastic electrical circuit, comprising the following operations:

a) obtaining a film of nanomaterial on a solid substrate by applying a suspension of nanomaterial on a solid substrate;

b) forming a pattern of electrically conductive tracks from nanomaterial by removing film of nanomaterial using laser or lithographic technologies;

c) pouring liquid elastomer onto a film of conductive nanomaterial, curing the polymer and removing the film of nanomaterial with elastomer from a solid substrate,

d) the connection of the legs of the microelectronic component and the film of nanomaterial using an adhesive layer based on a homogeneous mixture containing an elastomer and nanomaterial;

e) applying a coating of liquid elastomer, followed by curing of the elastomer for encapsulation.

8. The method according to p. 7, characterized in that carbon nanotubes, silver nanoparticles, reduced graphene oxide are used as the nanomaterial.

9 The method according to p. 7, characterized in that after the formation of the pattern of the electrically conductive track of the nanomaterial, the nanomaterial film is annealed.

10. The method according to p. 7, characterized in that as the elastomer used polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives.

11. An elastic electrical circuit obtained by the method according to any one of paragraphs. 1, 3, 5 or 7, comprising a lower substrate of elastomer, onto which electrically conductive tracks are sequentially applied in the form of a film of a conductive nanomaterial, an adhesive layer based on a homogeneous mixture containing an elastomer and nanomaterial, and an elastomer coating forming an airtight shell, while between the microelectronic component is located with an adhesive layer and an elastomer coating, the legs of which are connected to the electrically conductive track of the nanomaterial and are fixed in the adhesive layer.

12. The circuit according to claim 11, characterized in that carbon nanotubes, silver nanoparticles, reduced graphene oxide are used as the nanomaterial.

13. The circuit according to claim 11, characterized in that polymers based on silicones, polyurethanes and their derivatives are used as an elastomer.