3D打印技術(shù)加速電子行業(yè)的創(chuàng)新

近些年來相機鏡頭變得越來越小，功能激增，這種“小型化”已成為電子行業(yè)的明顯趨勢，從我們口袋里的手機到用于微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)設(shè)備，工程師和科學家正在設(shè)計越來越小的產(chǎn)品。隨著最終產(chǎn)品的縮小，設(shè)備的內(nèi)部運作以及將所有部件固定在一起的部件也必須以微觀尺寸制造。



3D 打印為 OEM 帶來的附加值
隨著消費者需要更小、更可定制的電子產(chǎn)品，并且行業(yè)尋求突破創(chuàng)新的界限，因此需要具有精細特征和嚴格公差的零件的精度。最近，電子行業(yè)一直在利用 3D 打印的價值，因為它能夠提供高精度、高分辨率的微觀特征，而通過傳統(tǒng)制造方法通常無法實現(xiàn)這些特征，或者獲得這些特征的成本可能非常高。在電子、光學和光子學等 OEM 行業(yè)，所需的單元數(shù)量不需要成型等大批量制造方法，3D 打印能夠提供按需制造，是推進創(chuàng)新的經(jīng)濟高效的解決方案。

新材料擴大用例



隨著越來越多的行業(yè)尋求3D打印來制造某些應用，3D打印公司正在使其合格材料多樣化，以確?？蛻魮碛泻线m的材料來打印各種最終應用的零件。無論是用于醫(yī)療設(shè)備的生物相容性材料、用于電子產(chǎn)品的 ESD 安全材料還是環(huán)保材料，新材料都在擴大 3D 打印零件的使用案例。

Boston Micro Fabrication (BMF) 和Mechnano合作提供 Mechnano 專有的 Formula1μ 靜電放電 (ESD) 樹脂，用于 BMF 的 200 和 300 系列 3D 打印機。這使得客戶能夠通過微型 3D 打印獲得所需的準確度和精度，并獲得電子零件所需的表面光潔度。防靜電材料非常重要，可以防止生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品造成損壞，不僅具有成本效益，而且有助于提高工作流程和操作的效率。

同樣，3D 打印零件的新表面涂層也通過在產(chǎn)品開發(fā)中提供更大的靈活性來幫助創(chuàng)新。通過與地平線微技術(shù)公司合作，高精度零件現(xiàn)在可以涂上耐環(huán)境的金屬或非金屬導電涂層，這拓寬了許多客戶的使用案例。ESD 樹脂和新型涂料都有助于跨行業(yè)創(chuàng)新，尤其是在電子行業(yè)，以前不可能通過 3D 打印從原型設(shè)計轉(zhuǎn)向生產(chǎn)。

未來是 3D 打印的
電子產(chǎn)品是增材制造的新興市場，隨著新材料、涂層和小型化運動的發(fā)展，3D 打印處于獨特的地位，能夠?qū)崿F(xiàn)超越傳統(tǒng)制造方法所能支持的持續(xù)創(chuàng)新。借助產(chǎn)品設(shè)計工具包中的 3D 打印，工程師、科學家和產(chǎn)品設(shè)計師將能夠比以往更進一步推動其行業(yè)發(fā)展。

3D打印電子產(chǎn)品案例

Syenta
Syenta位于澳大利亞堪培拉，是一家3D打印電子產(chǎn)品的初創(chuàng)公司，在種子輪融資中籌集了370萬澳元（250萬美元），加速其多材料3D打印機的生產(chǎn)，使客戶能夠獲得半導體、電池和傳感器等高度復雜和功能強大的電子產(chǎn)品。



在Syenta，研究者們使用電來沉積材料，形成所需要的圖案。Syenta 使用純加法進行電化學打印，原理十分簡單，可以有效降低成本，例如想打印銅產(chǎn)品，只需要將銅鹽溶液沉積為銅即可，而且由于反應可逆，銅還可以再變?yōu)殂~鹽，每種材料都可以重復使用、循環(huán)起來沒有浪費。

電化學3D打印與電鍍有些類似，比如高檔汽車所配備的鍍鉻輪轂蓋，這種電鍍是電沉積的一種形式。但3D電子打印與之不同，研究者們的材料不必再是'鉻'，而可以使用許多不同的材料，并且允許在非常小的區(qū)域進行打印，制作復雜的圖案。

nScrypt


△nScrypt的研究部門Sciperio 3D 打印的電路板

2023年4月，nScrypt的研究部門Sciperio表示其共形3D打印電路結(jié)構(gòu) (PCS)取得了顯著的性能提升，這將推動3D打印電子產(chǎn)品的發(fā)展。該公司表示這一進展歸功于nScrypt的高精度Factory in a Tool技術(shù)。該研究旨在通過增強3D打印導電跡線和通孔（PCS中的小開口），提高整體產(chǎn)量和性能可調(diào)性。研究團隊通過打印具有保形加熱元件的電路來實現(xiàn)這些改進，這些元件可用于多種應用，例如可穿戴技術(shù)、電子設(shè)備和加熱系統(tǒng)。

新型纖維素混合物 3D 打印



2023年7月位于瑞士迪本多夫的 Empa 纖維素和木質(zhì)材料實驗室的研究人員取得了重大突破，他們始使用羥丙基纖維素（HPC）進行實驗。這種材料具有可3D打印特性、生物降解性、變色性和導電性。通過將纖維素和碳納米管結(jié)合起來，該團隊為可持續(xù)傳感器和顯示器的發(fā)展帶來了新的機遇。研究人員使用新型纖維素混合物 3D 打印了新技術(shù)的許多潛在應用。其中包括根據(jù)機械變形而改變顏色的應變傳感器和簡單的七段顯示器。