2021年1月20日,,南極熊獲悉,,氣溶膠噴射打印(AJP)和定向能量沉積(DED)3D打印機開發(fā)商Optomec發(fā)布了最新的電子電路3D打印機:Aerosol Jet HD2。
Optomec的新產品可以實現(xiàn)將互連器件3D打印到基板上,,不過現(xiàn)在的精度和速度比以前更高,。HD2還能夠制造出具有更高頻的電路板,或可應用到信號中繼或汽車雷達,。
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2021-1-20 14:58 上傳
△Optomec的新型HD2 3D打印機可以制造高頻電路產品,,圖片來自Optomec
Aerosol Jet產品經(jīng)理Bryan Germann說:"HD2真正改變了設計人員對IC封裝的思考方式,,它不僅可以縮小最終電子封裝的尺寸,而且在高頻信號方面,,它的性能也優(yōu)于線鍵,,線材鍵合在40GHz以上就會產生很強的電感。"
Optomec的AJP 3D打印產品
隨著HD2的推出,,公司生產了四種不同的AJP機器,,包括Flex、5X和原來的HD,。氣溶膠噴射打印是Optomec的兩大打印技術之一,,它主要用于在LED芯片或疊層模等設備內部的3D基材之間創(chuàng)建互連。
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2021-1-20 15:50 上傳
△Optomec的AJP 3D打印工藝
在AJP工藝中,,Optomec的系統(tǒng)將納米顆粒的油墨噴到2D或3D表面,,然后燒結在一起。這項技術消除了傳統(tǒng)的金屬絲鍵合的需要,,與導電金,、銀的兼容性,使其在航空航天和消費電子領域都得到了應用,。
例如,,三星電子已經(jīng)安裝了Optomec的AJP 5X系統(tǒng),作為加速電子產品生產過程的一種手段,。在其他地方,,AJP已被用于制造從高分辨率電路、集成傳感器的渦輪葉片到無線藍牙收發(fā)器等各種產品,。
去年,,全球軍火廠商諾斯羅普-格魯曼公司的研究人員甚至在Optomec技術的基礎上,開發(fā)出了3D打印升級半導體的新方法�,,F(xiàn)在,,隨著新機器的推出,Optomec對AJP工藝本身進行了改進,,以更好地滿足利潤豐厚的半導體市場,。
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△Optomec AJP 3D打印工藝的特寫,圖片來自Optomec
新型Aerosol Jet HD2機器
Optomec的新系統(tǒng)旨在讓用戶創(chuàng)建復雜的電子器件,,讓5G功能設備獲得更好性能,。因此,HD2在制造過程中注重精度,,它能夠打印的最小尺寸達10微米寬,,明顯優(yōu)于原來的20微米。
與AJP的前輩一樣,,HD2也可以在2D或3D基板上進行打印,,支持多種墨水輸入設備,意味著在打印過程中可以切換材料,。Optomec的新機器還依然兼容導電金屬以及一些介電聚合物,,可以生產復雜的電子產品,如傳輸線,、傳感器或天線,。
從尺寸上看,HD2的重量為567kg,,高2185mm,,比上一代產品更大更輕,同時打印尺寸更大,,達300×300×100mm,。連接性方面,新機器還配備了USB 3.0和RGB LED端口,,用戶可以根據(jù)自己的需要定制照明配件,。
HD2的其他可選配件還包括用于4軸加工的旋轉臺,以及可實現(xiàn)自動上料,、大批量制造的在線輸送選項,。最后,新用戶還可以獲得專有軟件,,軟件可指導用戶完成初始設置,,并確保符合質量要求。
技術規(guī)格
以下是Aerosol Jet HD2 3D打印機的技術規(guī)格,�,?梢酝ㄟ^Optomec的經(jīng)銷商網(wǎng)絡進行訂購。
尺寸:46 x 60 x 86 英寸(1168 x 1525 x 2185 毫米)
工作區(qū)域:300×300毫米(XY),。
重量:1250磅(567公斤)
吞吐量:每秒3根點對點線
精度/重復性:+- 5 um,,超過25 mm。
線路:厚度<1至10+微米
材料:導體銀,、銅,、金
軟件:CAD/CAM離線編程
其他電路3D打印機
重大突破:Nano Dimension3D打印世界首塊10層PCB電路板
2020年5月19日,德國慕尼黑和佛羅里達州博卡拉頓(GLOBE NEWSWIRE),,傳感器解決方案供應商HENSOLDT與領先的3D打印電子(AME)/印刷電子(PE)供應商Nano Dimension合作,,在利用3D打印技術開發(fā)高性能電子元件的過程中取得了重大突破。利用Nano Dimension公司新開發(fā)的介電聚合物油墨和導電油墨,,HENSOLDT公司成功地組裝出了世界上第一塊10層3D打印電路板(PCB),,電路板的兩面都焊接了高性能的電子結構。南極熊3D打印網(wǎng)了解到,,在此之前,,3D打印電路板無法承受元件雙面口的焊接工藝,。
△世界首塊10層3D打印PCB電路板
"軍事傳感器解決方案要求的性能和可靠性水平遠遠高于商用元件。"HENSOLDT首席執(zhí)行官Thomas Müller說,。"通過3D打印的方式,,以更少的工作量更快獲得高密度的組件,使我們在這類高端電子系統(tǒng)的開發(fā)過程中具有競爭優(yōu)勢,。"
"Nano Dimension與HENSOLDT公司的合作關系是我們理想的客戶合作類型,,"Nano Dimension總裁兼首席執(zhí)行官Yoav Stern評論道。"與HENSOLDT的合作和學習,,使我們在聚合物材料應用方面達到了前所未有的深入了解,。此外,它還指導我們開發(fā)出了Hi-PED(高性能電子器件),,在最短的上市時間內實現(xiàn)獨特的應用,,創(chuàng)造了競爭優(yōu)勢。"
△世界首塊10層3D打印PCB電路板
HENSOLDT于2016年開始與Nano Dimension的DragonFly 3D打印系統(tǒng)合作,,以研究3D打印電子產品的可能性,。2019年,HENSOLDT成功實施了DragonFly Lights-Out Digital Manufacturing (LDM)打印技術,,這是行業(yè)內唯一的全天候3D打印電子電路的快速成型制造平臺,。
△視頻:電路板3D打印技術原理
AME電子電路3D打印技術在生產前驗證新設計和專用電子元件的功能是非常有用的,是一種高度敏捷和個性化的工程方法,,用于新的電子電路原型設計,。這使得開發(fā)過程中的時間和成本大大減少。此外,,AME在開始生產之前就能提供經(jīng)過驗證和批準的設計,,從而提高了最終產品的質量。
同時進行多種材料的增材制造是一種革命性的方法,,可以幫助重新定義未來的電子產品的屬性,,包括密度,尺寸和靈活性,。至少 配有兩個打印頭,,一個用于納米銀導電墨水,另一個用于介電聚合物墨水,。允許DragonFly LDM在單個3D打印作業(yè)中同時使用兩種墨水進行打印,。
但是,進行多層電路3D打印的時候,,線路的設計走向,、層與層直接的間隔距離等問題,會產生大量難題。所以,,這次10層3D打印電路的突破,,是一個新的里程碑。
國產夢之墨電路3D打印機
2020年6月10日,,國產液態(tài)金屬電路3D打印機研發(fā)商夢之墨完成A+輪近億人民幣融資,,投資方為麥星投資、中冀投資等,,浙大同創(chuàng)為財務顧問。
△夢之墨第一代液態(tài)金屬電路打印機
夢之墨是一家液態(tài)金屬電路3D打印機研發(fā)商,,公司主要產品為液態(tài)金屬桌面電子電路打印機等制造裝備,,在電子工業(yè)、設計開發(fā),、文化創(chuàng)意,、教學科研與藝術創(chuàng)作等領域廣泛應用。
△在柔軟版上打印的電路
目前,,夢之墨已經(jīng)開發(fā)出一些面向教育和消費的電路3D打印圖案產品,。
各種油畫、水墨畫見過多了,,南極熊還是第一次見這樣具備科技和美學的工藝品——液態(tài)金屬2D打�,。ㄒ簯B(tài)金屬電子電路打印)通電的電路畫,。
△液態(tài)金屬2D打印工藝品:春暖花開
△液態(tài)金屬2D打印工藝品:燈塔
上面兩幅畫,,可不是普通的水墨畫或者油畫,而是可以通電,、可以發(fā)光的電路畫,。畫的每一筆,都是可以通電的,,并且裝有LED燈,。它是采用含有“銦”的液態(tài)金屬作為材料,通過打印機打印出來的,。
科技小知識:
液態(tài)金屬常溫下呈現(xiàn)液態(tài),,有金的光澤、銀的質感,,聚如流水,,散若珍珠。銦,,作為液態(tài)金屬的主要成分之一,,地殼儲量僅為黃金的六分之一,被列為稀有金屬。
珍稀的材料,、獨特的質感,、神秘的科技天賦,形成了液態(tài)金屬獨具一格的藝術魅力,,造就了她迷人的形態(tài)和浪漫氣息,。她宛如身著晚禮服的冷美人,絕塵而出,,讓每一個初見她的人都被驚艷,。
△液態(tài)金屬打印電路工藝品,正在生產包裝
△打印的柔性電子器件,,可以通電彎曲發(fā)光
△打印的柔性電路,,可以彎曲折疊
液態(tài)金屬增材制造(3D打印)是一種變革性的電子制造技術,,通過液態(tài)墨水直接制造出電路和電子器件,,總體上有如下特點:
①電子電路3D打印機體積小,可以直接放在桌面上,;
②及時打印,,速度快,立等可�,�,;
③良好的導電性,導電率10^7 S/m
④兼容各種表面,,材料改性后粘附性好,;
⑤打印過程在室溫下進行,無需高溫激光燒結等后處理工藝,;
⑥綜合成本低,,打印時間短、材料可回收,、環(huán)保,;
⑦項目組已經(jīng)申請超過80項底層核心技術發(fā)明專利,具有完整的自主知識產權體系,。
△電路打印的長城圖案,,連接的燈可以發(fā)光
隨時隨地實現(xiàn)電子電路的直接打印是全球科學界與工業(yè)界的一個夢想。液態(tài)金屬個人電子電路2D打印機的問世以及液態(tài)金屬電子墨水的研制,,圓了在極低成本下快速,、隨意地制作電子電路的夢想。同時為發(fā)展超高功率密度光電器件及印刷電子開辟一條全新途徑,。
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