大幅缩减传统电路设计周期 3D打印电路这么神器?

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传统的电路原型设计需要使用CAD工具进行繁琐的布局,还要把方案交给印刷PCB制造商,厂商使用机器人在PCB板上精准的放置元器件,随后进行波峰焊相关步骤,让元器件和PCB建立电连接。工程师们拿到电路板还要进行测试,找到缺陷,然后重复以上过程,直到正确为止,这些动作一般要耗费几周的时间。

Charles Stark Draper实验室已经发明了一种三维打印电路的方法,可以将几周时间缩减到几天。直接将元器件粘贴到没有痕迹的基板上,随后在3D打印机中用导电油墨进行电连接。

为了证实这一概念,Draper主要技术负责人Brian Smith和工程师Peter Lewis都使用了Optomec公司的一台3-D打印机和用于电子电路的气溶胶喷射打印(AJP)的墨水。NovaCentrix的HPS-030AE1银片墨水和NeXolve的Corin XLS聚酰亚胺油墨分别用作AJP导体和电介质。

Smith在接受媒体采访时表示:“我们正在制造各种各样三维电子设备,将它们翻过来粘贴到一起,随后用银线将芯片连接到一起,并印刷到3D焊盘上。这种方法可以进行常规的处理器连接。此外,我们是3d打印的微流体设备,通过打印他们的银传感器电极和环氧树脂来精确地在正确的地方封住他们的通道。”

Lewis表示,实验室还在使用别的可印刷电介质、碳纳米管和其他生物材料来打印螺旋3D材料(占据传统天线的一小部分空间),因为这这个系统里是不能存在金属的。

Draper并不制造产品,它是为军工、民用提供概念验证工作的研发机构,然后将方案交给客户进行优化和制造。3D打印机一直是Draper团队的骄傲,原型机就能当成品用,因为它可能缩短电路原型设计的时间。

Smith还表示:“许多3D打印机制造商都在努力让这种技术成为大规模的生产工具,不过这并不是我们工作的一部分。Draper下一步要解决的的是3D打印中电迁移问题。银材料的电迁移可能会导致开路。通过与AJP墨水供应商合作,Draper的技术人员在未来则能提供更多的方案,为3D打印电路开辟未来。”

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