集成功能結(jié)構(gòu)的電子3D打印 正在成為電子產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)

3D打印在下一代電子方面的潛力是巨大的，而在開(kāi)發(fā)功能化的結(jié)構(gòu)電子的潛力方面，集成式設(shè)計(jì)是一大挑戰(zhàn)，也是一大趨勢(shì)�！�

2015年8月美國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)投入了7500萬(wàn)美元建立混雜柔性電子制造創(chuàng)新研究所(Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Institute (FHE-MII)以應(yīng)對(duì)電子產(chǎn)品變革面臨的各種挑戰(zhàn)。


混雜柔性電子制造創(chuàng)新研究所(Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Institute (FHE-MII)與增材制造研究所(America makes)同屬于國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)（NNMI）。而美國(guó)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)（NNMI）旨在創(chuàng)造一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的、有效的和可持續(xù)發(fā)展的research-to-manufacturing科研到制造體系。美國(guó)聯(lián)邦政府的目標(biāo)是建立45家這樣的機(jī)構(gòu)，為了使美國(guó)工業(yè)界和學(xué)術(shù)界一起解決相關(guān)產(chǎn)業(yè)日益浮出的挑戰(zhàn)。

美國(guó)在結(jié)構(gòu)性功能電子的打印研究方面尤為強(qiáng)勢(shì)，典型的企業(yè)包括包括哈佛的Voxel8, 麻省理工的MultiFab，以及剛獲得GE和歐特克投資的Optomec。而FHE-MII的建立將于America makes形成強(qiáng)勢(shì)呼應(yīng)，我們可以預(yù)見(jiàn)功能性電子的3D打印技術(shù)，美國(guó)正在引領(lǐng)崛起。

3D打印帶來(lái)的無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)是復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括工裝夾具、飛機(jī)零部件和牙科醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。隨著這些應(yīng)用變得越來(lái)越普及，另外一個(gè)應(yīng)用：關(guān)于電子功能件的打印早已浮出水面，整合性電子的結(jié)構(gòu)，包括傳感器（應(yīng)變計(jì)，溫度感應(yīng)器或變形感應(yīng)器）正在強(qiáng)化3D打印的重要性。

集成是個(gè)不斷探索的活兒，最初研發(fā)專家只將傳感器集成到電子產(chǎn)品中，而傳感器和電子產(chǎn)品分別通過(guò)單獨(dú)的工藝制造而成，無(wú)論是在陶瓷或柔性基板。

然而，隨著材料和工藝的成熟，3D打印技術(shù)走向更加的集成化。雖然一步完成在目前看來(lái)不會(huì)一蹴而就，但經(jīng)過(guò)仔細(xì)評(píng)估材料，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的特性，并部署制造和測(cè)試過(guò)程，集成功能結(jié)構(gòu)的電子3D打印正在成為趨勢(shì)。

在過(guò)去的一年里，我們看到了3D打印手機(jī)蓋上集成3D打印天線的測(cè)試平臺(tái)，通過(guò)詳細(xì)的和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)解決方案。目前可以很容易地基準(zhǔn)集成天線，即模塑互連工藝或蝕刻沖壓天線注塑成型。

對(duì)3D打印的手機(jī)蓋和天線的基準(zhǔn)（Benchmark）的建立是通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)3D打印射頻測(cè)試夾具，以便在商業(yè)和現(xiàn)有的覆蓋情況和適當(dāng)?shù)纳漕l環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)對(duì)電磁場(chǎng)數(shù)值模擬的數(shù)字做為基準(zhǔn)來(lái)處理CAD文件和文件格式。然后測(cè)量不通的3D打印的手機(jī)蓋材料，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)來(lái)確認(rèn)最合適的建模方式以及最合適的打印方法。

集成技術(shù)的意義還包括可以在硬制或柔性線路板的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)聚酯的打印實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品之間的集成。這樣的技術(shù)可以幫助客戶增強(qiáng)特定的產(chǎn)品價(jià)值，包括質(zhì)量，成本，可用性和可靠性。

未來(lái)，能不能一次打印出一個(gè)智能手機(jī)來(lái)？或許也不無(wú)可能…
來(lái)源：3D科學(xué)谷