從(cóng)減材到(dào)增材：PCB正在走向桌面制(zhì)造
2021-01-19 11:22
掀起範式轉移一(yī)角
如(rú)今，PCB仍采用(yòng)傳統的(de)減材工(gōng)藝制©φ↔↔(zhì)造，通(tōng)常PCB的(de)整個¥®σ(gè)表面都(dōu)鍍有(yǒu)銅，不(bù)需要(yào)銅的(d"™★♥e)區(qū)域則從(cóng)闆上(sβ≈φ"hàng)蝕刻掉。這(zhè)就(jiù)像将一(yī)塊木(mù)頭的(de)很(hěn)多✘✔≈✔(duō)材料去(qù)除掉以得(de)到(dào)所需的(de)形狀₹↑≤和(hé)結構，在此過程中有(yǒu)很(hěn)多(duō)浪費(fèi)。
3D打印-增材制(zhì)造與減材的(de)方式剛好(hǎo)相(xi¶↓¶βàng)反，可(kě)以根據需要(yào)構建材料，不(βφ∏ bù)是(shì)先蝕刻掉FR4基闆上(shàng)的(de)銅，而是(shì)從(cóng)薄的↑÷(de)FR4基闆開(kāi)始，然後用(yòng)導電(diàn)墨水(shuǐ)添加銅εσπ↑迹線。這(zhè)帶來(lái)了(le)材料的(λλ↕βde)節約，3D打印-增材制(zhì)造可(kě)以減少(shǎo)多(duō)達90％±♠÷的(de)材料成本和(hé)浪費(fèi)，并釋放(f•σ¥àng)了(le)設計(jì)和(hé)創新的(de)自(zì)由。而在3D科(kē) ♥¥"學谷看(kàn)來(lái)，正是(shì)這(zhè)✘ 種特點，使得(de)3D打印PCB具備了(↕✔↕&le)範式轉移的(de)潛能(néng)。
節約材料、更環保
根據Autodesk-歐特克，采用(yòng)£>∑<增材制(zhì)造工(gōng)藝制(zhì)造的(d↑εδe)電(diàn)路(lù)闆可(kě)提供：
- 更高(gāo)的(de)闆密度，走線分(fēn)布在較小(≈☆εxiǎo)的(de)區(qū)域。
- 一(yī)緻的(de)走線定義和(hé)走線寬度可(kě)以改善信号完整性。
- 更薄，更靈活的(de)電(diàn)路(lù)非↕®常适合可(kě)穿戴應用(yòng)。
- 電(diàn)氣和(hé)機(jī)械性能(néng)λ↕δ更加一(yī)緻。
- 具有(yǒu)柔性/剛性電(diàn)路(lù)和(hé)變化(huà)的(d→↑e)走線厚度的(de)電(diàn)子(zǐ)産品具有(yǒu)更好(hǎo₩♣↓)的(de)質量控制(zhì)。
電(diàn)子(zǐ)産品有(yǒu)↑★™兩種增材制(zhì)造解決方案-3D打印和(hé)2D打印。在3D打印中，電(d₩δ©iàn)路(lù)闆是(shì)使用(yòn↓₽g)各種導電(diàn)墨水(shuǐ)，凝膠和(hé)以納米顆粒水(×↓© shuǐ)平制(zhì)造的(de)基材逐層從(cóng)頭開(kāi)始∑♥≤打印的(de)。
根據3D科(kē)學谷發布的(de)《3D打印與電(diàn)子(zǐ)産品白(bá<≤i)皮書(shū)》，電(diàn)子(zǐ)方面的(de)打印機(jī)包括噴墨技(j✘ ≠>ì)術(shù)，材料擠出技(jì)術(shù)以及βα₩₽Aerosol Jet技(jì)術(shù)等。
硬件(jiàn)與軟件(jiàn)共發展
PCB的(de)3D打印仍然是(shì)非常新的(de)，主要(yào)是(s♣ hì)由于材料複雜(zá)性和(hé)擠出要(♣$∑βyào)求。
l Nano Dimension
根據3D科(kē)學谷的(de)了(le→↓♣¥)解，2019年(nián)DragonFly Pro® 3D打印系統已經制(zhì)造出世界上(shàng)第☆÷≥一(yī)個(gè)通(tōng)過3D打印的(de)PCB側裝技(jì)術(s₩φ¶↔hù)。DragonFly的(de)精密增材制(zhì)造系統能(néng)÷"夠在PCB的(de)頂部，底部和(hé)側面3D打印和(hé)焊接元件(j∑≈₩iàn)。這(zhè)種制(zhì)造能(néng≠♥¶)力為(wèi)PCB增加了(le)寶貴的(>¶δ↔de)空(kōng)間(jiān)，從(cóng)本質上(shàng)講，這≈↓ (zhè)意味著(zhe)設計(jì)工(gōng)程師•✔£(shī)可(kě)以通(tōng)過在電(diàn)路(l↓¶∏ù)闆側面安裝時(shí)添加元件(jiàn)來(lái)增♥↔π加電(diàn)路(lù)闆的(de)功能(néng)，而不(bù)會(huì)增λ×加PCB本身(shēn)的(de)尺寸。
DragonFly LDM 打印技(jì)術(s✔↓λhù)是(shì)Nano Dimens☆↓α∑ion 于2019年(nián)7月(yuè)24日(rì')推出的(de)突破性系統。DragonFly$ LDM憑借屢獲殊榮的(de)DragonFly↓&≠ Pro系統的(de)功能(néng)，采用(yòng)了(l ©✔e)最新的(de)專有(yǒu)專有(yǒu)技(jì)術(shù)，可(kě)實現(xiànβΩ¶)24/7全天候不(bù)間(jiān)斷3D打印。改進之處包括新的(de)高(gāo)級打印頭軟≈≤'£件(jiàn)管理(lǐ)算(suàn)法以及每幾個(gè)小(x♦×<iǎo)時(shí)自(zì)動清潔打印頭✘₹的(de)功能(néng)。
l Voltera
根據3D科(kē)學谷的(de)了(le)解，另一(yī)方面在增材制(zhì)造領$♥∏域，還(hái)有(yǒu)2D噴墨式打印。這(zhè)些(xiē)機•π(jī)器(qì)使用(yòng)的(de)打印頭可(kě)在平坦的(de)水(shuǐδ")平基闆上(shàng)打印導電(diàn)迹線。
Voltera是(shì)2D PCB打印領域的(de)領導者®≥之一(yī)，該公司生(shēng)産V-One PCB打印機(jī)。該打 ♣α♥印機(jī)可(kě)以生(shēng)産雙面PCB原型，分(fēn)配焊膏，×€÷甚至可(kě)以用(yòng)作(zuò)組件(jiàn ₽σ )組裝的(de)回流焊爐。
Voltera
V-One中使用(yòng)的(de)墨水(shuǐ)是(®shì)90％的(de)銀(yín)，即使在高(gāo)達5 GHz的(de)頻(pín)率→≠ 下(xià)，也(yě)非常适合數(shù)字和(hé)低(d←<ī)功率應用(yòng)。Voltera軟件(jiàn)允許從(cóng)Autode>λ←≈sk Fusion 360的(de)EAGLE導入現(xiàn)有(yǒu)☆♣☆♠的(de)CAM文(wén)件(jiàn)。将設計(jì)加載到(dào)軟件(j©Ω€iàn)中後，隻需确定闆上(shàng)的(de)2個★♠β(gè)功能(néng)部件(jiàn)進行(xíng)×$₽對(duì)齊即可(kě)完成工(gōng)₽¶作(zuò)。
l Autodesk Fusion 360
需要(yào)注意的(de)是(shì)這(zhè)些(xiē)桌¶↑ δ面型PCB 3D打印機(jī)需要(yào)與設計(jì)實現(xiàn)無縫銜接。
Autodesk Fusion 360的(de•$)Eagle軟件(jiàn)是(shì)一(yī)款強→★§大(dà)實用(yòng)的(de)PCB印刷電(diàn)路(lù)闆設''∑≥計(jì)軟件(jiàn)，軟件(jiàn)包含了(le)原©≤理(lǐ)圖編輯器(qì)、PCB編輯器(qì)和(hé)自(zì)λ↓ 動布線器(qì)等模塊。
上(shàng)一(yī)個(gè)
無
下(xià)一(yī)篇
2021年(nián)PCB産業(yè)前景
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