Объектом исследования является технология производства гибридного электронного устройства, совмещающего преимущества классической субтрактивной технологии производства плат на базе текстолита с достижениями полиграфической отрасли в области производства печатных электронных компонентов. Целью работы является анализ современных способов полиграфического производства электронных компонентов и разработка технологии проектирования и изготовления гибридных электронных устройств. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: ‒ Анализ состояния отрасли производства печатной электроники. ‒ Изучение существующих технологий производства печатных электронных компонентов, включая материалы подложек, печатные краски, конструкцию компонентов, технологии печати. ‒ Анализ особенностей доступных технологий печати компонентов. ‒ Разработка архитектуры гибридного устройства. ‒ Изготовление и испытания опытных образцов гибридного устройства. ‒ Разработка рекомендаций по использованию разработанной технологии. Выпускная квалификационная работа выполнена на базе предприятия ООО «Эррайвал РУС» при поддержке его квалифицированных специалистов и инженеров. В результате работы при помощи бытового оборудования изготовлены опытные образцы гибридного электронного устройства, а на базе его испытаний разработаны рекомендации по совершенствованию технологии и внедрению ее в производство.

The object of the research is the production technology of a hybrid electronic device сombining the advantages of the classic subtractive technology for the production of textolite-based PCBs with the achievements of the printing industry in the production of printed electronic components. The goal of the work is to analyze modern methods of printed electronic components production and to develop technology for designing and manufacturing hybrid electronic devices.To achieve this goal, the following tasks are accomplished: ‒ Analysis of the printed electronics industry progress and current state. ‒ Review of existing technologies for the printed electronic components production, including substrate materials, printing inks, component design, printing technologies. ‒ Analysis of the specific properties of available printing technologies. ‒ Design of the hybrid device architecture. ‒ Hybrid device prototypes manufacturing and evaluation. ‒ Development of recommendations on the use of the suggested technology. This master’s degree thesis was prepared on the basis of the "Arrival RUS" LLC with the support of qualified specialists and engineers of the company. Prototype samples of the hybrid electronic device were manufactured by means of the generic household equipment as the result of the research. Recommendations for improving the technology and introducing it into production process were developed based on results of the prototype production and testing.

• 1 Технологический и экологический потенциал печатных электронных компонентов
• 2 Предпосылки развития печатной электроники
• 3 Виды печатных электронных компонентов
  • 3.1 Датчики
  • 3.2 Тонкопленочные транзисторы
  • 3.3 Радиочастотные компоненты
  • 3.4 Сбор и хранение энергии
  • 3.5 Дисплеи
• 4 Технологии печати электронных компонентов
  • 4.1 Контактные методы печати
    • 4.1.1 Глубокая печать
    • 4.1.2 Офсетная печать
    • 4.1.3 Флексографская печать
    • 4.1.4 Трафаретная печать
  • 4.2 Бесконтактные методы печати
    • 4.2.1 Струйная печать
    • 4.2.2 Аэрозольная печать
• 5 Классификация материалов для печати электронных компонентов
  • 5.1 Краски и основы для печати электроники
    • 5.1.1 Токопроводящие краски
    • 5.1.2 Краски с полупроводниковыми свойствами
    • 5.1.3 Диэлектрические краски
    • 5.1.4 Особенности применения красок для печати электронных компонентов
  • 5.2 Запечатываемые материалы для электронных компонентов
    • 5.2.1 Бумага и натуральные полимеры
    • 5.2.2 Полимерные подложки
  • 5.3 Особенности применения субстратов для печати электронных компонентов
• 6 Особенности процесса печати электронных компонентов
  • 6.1 Взаимодействие краски с подложкой
  • 6.2 Послепечатная обработка
• 7 Преимущества и проблемы печатной электроники
  • 7.1 Преимущества технологии
  • 7.2 Проблемы печатной электроники
• 8 Патентные исследования
• 9 Практическое применение
  • 9.1 Постановка задачи
  • 9.2 Выбор разработчика электронных устройств
    • 9.2.1 Характеристика компании Arrival
  • 9.3 Выбор изделия для адаптации
    • 9.3.2 Camera Monitoring System (CMS)
    • 9.3.3 HMI Platform (HMI)
    • 9.3.4 Smart Touchpoint (STP)
    • 9.3.5 Touch Sensor (TS)
    • 9.3.6 Обоснование выбора устройства для модификации
• 10 Разработка гибридного электронного устройства
  • 10.1 Архитектура устройства
  • 10.2 Разработка проекта модификации устройства
    • 10.2.1 Общая концепция
    • 10.2.2 Конструкция межплатного соединения
    • 10.2.3 Конструкция сенсорной платы
    • 10.2.4 Конструкция датчика касания
    • 10.2.5 Конструкция NFC и BLE антенны
• 11 Изготовление прототипа гибридного устройства
  • 11.1 Подготовка чернил
  • 11.2 Подготовка основания
  • 11.3 Процесс печати
  • 11.4 Послепечатная обработка
• 12 Испытания прототипов гибридного устройства
  • 12.1 Предварительный контроль
  • 12.2 Функциональное тестирование
  • 12.3 Опытные образцы гибридного изделия
  • 12.4 Анализ перспектив гибридных устройств
• 13 Анализ результатов исследования