北京时间2012年8月4日消息,据国外媒体报道,随着3D打印电子产品的技术出现,人们制造电子产品的方式也发生了革命性的变化。在未来,我们有可能利用这项新的技术来直接打印出手机。
3D打印技术的出现
打开任何电子设备,你就会看到里面有电路板、元件和电线。将这些东西组装成像手机这样的产品,这可能是一个令人感觉乏味且劳动量密集的过程,这项任务通常会分包给劳动力低廉的国家。现在,3D打印电子产品的新技术已经出现。这使得人们有可能将电路和元件打印到产品零部件中,例如手机的外壳。这有可能革新电子产品制造的方式。
打印电子产品并不是什么新鲜事。屏幕打印、平板印刷、喷墨打印以及其他打印方法很久以来就一直被用于生产电路板和元件。但是,这些技术正在飞速地发展,现在能将电子产品打印到更多的平面上。在最新的发展中,电子产品打印技术结合了“累积制造”(additive manufacturing)技术,即利用着名的3D打印机来制造实物,一次打印一层。
打印电子产品需要具有电子属性的“墨粉”,因为它能够充当导体、电阻或半导体。这些墨粉的用途越来越广。美国公司施乐就在开发这样的墨粉,该公司负责生产办公设备和商用打印机。它在加拿大的研究中心已开发出了一种银墨,能用来将电路直接打印到像塑料或纺织品这样的材料上。
相对于常用于电路中的铜来说,银是更好的导体。但是,银的打印成本很高,而且很复杂。它的熔点在962°C。然而,施乐将金属银制成了大小仅有5纳米(10亿分之一米)的银墨,而银墨的熔点不到140°C。这就让它能用喷墨打印机和其他打印机进行打印,而且成本还相对较低,实验室研究部的主任保罗-史密斯(Paul Smith)说。这个过程仅需要极少量的银,而且不会有什么浪费,与化学腐蚀加工不同。
各种应用刚刚兴起
施乐位于美国加利福尼亚州帕罗奥图市的PARC研究中心,正在开发各种新的方法来使用这样的墨粉。这些方法能够为不同的元件打印电路,包括柔性显示屏、传感器和射频防盗标签天线。PARC研究中心打印电子产品部门的经理朱诺斯-威勒什(Janos Veres)称,随着累积制造技术的出现,人们有可能将这些东西直接打印到产品上。
这包括各种形状复杂的产品。位于新墨西哥阿尔布开克的Optomec公司,已为各个不同的行业开发出了累积制造系统。它能将电子产品直接打印到眼镜上,从而“增强现实”;它能制造出内置有电子产品的塑料水池,能够测量水的深浅,并自动进行调节;它能在军队装甲车上打印传感器;或在和手机外壳上打印天线。