3D打印機把制造PCB變得越來(lái)越簡(jiǎn)單！

　　在一場(chǎng)于美國矽谷舉行、由市場(chǎng)研究機構IDTechEx舉辦的技術(shù)研討會(huì )上，有兩家公司展示了能“吐”出小型電路板3D印表機，其他業(yè)者如高通(Qualcomm)則展示了將電子零件放置在塑膠基板上的技術(shù)進(jìn)展。

　　惠普(HP)的列印技術(shù)專(zhuān)家James Stasiak表示：“我們將3D列印技術(shù)視為實(shí)現一個(gè)包含上兆感測器的世界之推手;”他在一場(chǎng)專(zhuān)題演說(shuō)中表示，傳統電子元件與奈米材料3D列印在新型基板上的結合，將可因應未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)對低價(jià)感測器的需求，而已經(jīng)有廠(chǎng)商如美國業(yè)者Kateeva可提供適合房間尺寸大小的YieldJet噴墨印表機，能制作出OLED元件并能進(jìn)行DNA印刷與其他生物性材料的研究。

　　在該研討會(huì )現場(chǎng)，來(lái)自以色列的新創(chuàng )公司Nano Dimension的DragonFly 2020 3D印表機首度在美國亮相，該設備能制作出20公分(cm)見(jiàn)方、高度約3公厘(mm)、線(xiàn)跡寬度僅80微米(micron)的多層電路板，依層數不同，所需時(shí)間僅3~20小時(shí)。

　　Nano Dimension鎖定的客戶(hù)是那些不想等待(通常得需要數周制作時(shí)間)、而且可接受約5萬(wàn)美元印表機成本的電路板使用者;該公司打算在明年的國際消費性電子展(CES)開(kāi)始預售其3D印表機產(chǎn)品，并自明年底開(kāi)始出貨。

　　Nano Dimension的3D印表機可制作出精致的小型電路板

　　Nano Dimension的3D印表機關(guān)鍵是銀導電油墨以及該公司自家開(kāi)發(fā)的絕緣油墨，采用Minolta制造的500-nozzle噴頭;就像是其他許多鎖定相同市場(chǎng)的業(yè)者，該公司也正在開(kāi)發(fā)更廉價(jià)的銅導電油墨，不過(guò)如其共同創(chuàng )辦人暨執行長(cháng)Amit Dror所言，到目前為止產(chǎn)業(yè)界還沒(méi)有人能克服讓銅避免在列印過(guò)程中氧化的問(wèn)題。

　　以色列新創(chuàng )公司Nano Dimension共同創(chuàng )辦人暨執行長(cháng)Amit Dror與該公司的3D印表機一同亮相

　　HP的Stasiak 表示，像是Nano Dimension 這樣的公司最終可提供比傳統方法成本更低、彈性更大的印刷電路板制作方法;不過(guò)他也指出，采用噴墨方式的挑戰之一，是目前技術(shù)僅能提供毫微微升(femto-liter)的墨滴，使得制作出的電路板線(xiàn)跡相對較大。

　　以擠壓成形技術(shù)制作電路板的3D印表機

　　另一家新創(chuàng )公司Voxel 8則是由美國哈佛大學(xué)(Harvard)實(shí)驗室誕生，也展示了一款能制作電路板的3D印表機;不過(guò)該設備并非使用噴墨，而是采用自家開(kāi)發(fā)的一種牙膏狀材料以擠壓成形(extrusion)方式制作電路板。其材料與制程使Voxel 8的3D印表機不但能制作塑膠電子元件，也能制作導電元件。

　　Voxel 8共同創(chuàng )辦Michael Bell與該公司的3D印表機

　　Voxel 8共同創(chuàng )辦Michael Bell表示：“我們能制作出傳統印刷電路板(PCB)制程無(wú)法制作的東西，像是3D助聽(tīng)器或是塑膠天線(xiàn)?！盫oxel 8到目前為止已經(jīng)募得1,300萬(wàn)美元創(chuàng )投資金，其印表機能制作出6×6×5英寸大小、200微米線(xiàn)跡的電路板，預計在明年5月之前可以出貨，售價(jià)9,000美元;該公司并表示，未來(lái)可望將線(xiàn)跡進(jìn)一步縮小到1微米。

　　3D印表機越來(lái)越便宜

　　還有一家美國業(yè)者Owl Works展示其3D印表機Morpheus，能制作340×190×330mm、170微米解析度與25~200mm高度的元件;該設備預計明年春天開(kāi)始銷(xiāo)售，價(jià)格僅500美元，幾乎是目前市面上類(lèi)似產(chǎn)品的一半。該公司行銷(xiāo)長(cháng)S.J. Park表示，產(chǎn)品價(jià)格低廉的原因是因為采用較低成本的超紫外線(xiàn)光源、液晶螢幕取代其他印表機采用的雷射與數位光處理器。

　　Owl Works行銷(xiāo)長(cháng)S.J. Park展示其低價(jià)3D印表機Morpheus

　　高通展示以塑膠基板制作之電子元件

　　以塑膠基板制作電子元件的技術(shù)又被稱(chēng)為表面電子元件(surface electronics)，高通正在為該類(lèi)元件尋求應用;該公司研究人員Stein Lundby表示：“我們正在試圖為這種相對較低階的電子元件，定義或創(chuàng )造高價(jià)值的應用，希望能利用其優(yōu)于傳統電子元件的尺寸優(yōu)勢?！?/p>

　　Lundby展示了高通打造的原型產(chǎn)品EnFucell，它是一款混合式塑膠電路，結合藍牙與加速度計晶片，看起來(lái)就像是一片OK繃，能放進(jìn)高爾夫球桿以量測使用者的揮桿力道。這種可拋棄式的貼片，采用印刷電路以及能維持一場(chǎng)賽事時(shí)間的電池，將收集到的數據傳送至智慧手機應用程式;該一次性使用元件可避免將讓內建于球桿的晶片長(cháng)期處于高爾夫球桿可達1500G的揮桿力道，那可能是晶片難以耐受的。

　　高通研究人員Stein Lundby展示其塑膠電子元件原型

　　高通開(kāi)發(fā)的EnFucell元件能與高爾夫球桿結合

　　塑膠LED

　　其他在展場(chǎng)上亮相的表面電子元件，包括Nth-Degree展示將LED嵌入塑膠的方案;該公司將推出首款產(chǎn)品--LED燈條與開(kāi)發(fā)工具，售價(jià)每英尺5美元。Nth-Degree的產(chǎn)品以自家開(kāi)發(fā)的導電油墨以及專(zhuān)利氮化鎵(gallium nitride) LED技術(shù)所制作，未來(lái)打算進(jìn)軍電腦與電視機，做為超薄的背光。

　　Nth-Degree展示將LED嵌入塑膠的方案

　　芬蘭的研究機構VTT Technical Research Centre展示了以智慧型手機透過(guò)NFC傳送電源，點(diǎn)亮印刷電路板上8顆LED的技術(shù);這種將未封裝小型LED安裝在印刷電路板的技術(shù)，是由該機構的第三方合作夥伴開(kāi)發(fā)。

　　VTT Technical Research Centre展示以智慧型手機透過(guò)NFC傳送電源，點(diǎn)亮印刷電路板上8顆LED

　　此外VTT還展示了塑膠基板與LED結合的技術(shù)，這部分技術(shù)并已經(jīng)獨立為一家公司Flexbright;該新創(chuàng )公司目前正在測試產(chǎn)品原型，并號稱(chēng)已經(jīng)有一部分潛力客戶(hù)。

　　VTT展示結合LED與塑膠之技術(shù)