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3D印表機把製造PCB變得越來越簡單!

上網時間: 2015年11月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:3D印表機  印刷電路板  物聯網  塑膠基板  感測器 

在一場於美國矽谷舉行、由市場研究機構IDTechEx舉辦的技術研討會上,有兩家公司展示了能「吐」出小型電路板的3D印表機,其他業者如高通(Qualcomm)則展示了將電子零件放置在塑膠基板上的技術進展。

惠普(HP)的列印技術專家James Stasiak表示:「我們將3D列印技術視為實現一個包含上兆感測器的世界之推手;」他在一場專題演說中表示,傳統電子元件與奈米材料3D列印在新型基板上的結合,將可因應未來物聯網對低價感測器的需求,而已經有廠商如美國業者Kateeva可提供適合房間尺寸大小的YieldJet噴墨印表機,能製作出OLED元件並能進行DNA印刷與其他生物性材料的研究。

在該研討會現場,來自以色列的新創公司Nano Dimension的DragonFly 2020 3D印表機首度在美國亮相,該設備能製作出20公分(cm)見方、高度約3公釐(mm)、線跡寬度僅80微米(micron)的多層電路板,依層數不同,所需時間僅3~20小時。

Nano Dimension鎖定的客戶是那些不想等待(通常得需要數周製作時間)、而且可接受約5萬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)開始預售其3D印表機產品,並自明年底開始出貨。

Nano Dimension的3D印表機可製作出精緻的小型電路板
Nano Dimension的3D印表機可製作出精緻的小型電路板

Nano Dimension的3D印表機關鍵是銀導電油墨以及該公司自家開發的絕緣油墨,採用Minolta製造的500-nozzle噴頭;就像是其他許多鎖定相同市場的業者,該公司也正在開發更廉價的銅導電油墨,不過如其共同創辦人暨執行長Amit Dror所言,到目前為止產業界還沒有人能克服讓銅避免在列印過程中氧化的問題。

以色列新創公司Nano Dimension共同創辦人暨執行長Amit Dror與該公司的3D印表機一同亮相
以色列新創公司Nano Dimension共同創辦人暨執行長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製作方法;不過他也指出,採用噴墨方式的挑戰之一,是目前技術僅能提供毫微微升(femto-liter)的墨滴,使得製作出的電路板線跡相對較大。

以擠壓成形技術製作電路板的3D印表機

另一家新創公司Voxel 8則是由美國哈佛大學(Harvard)實驗室誕生,也展示了一款能製作電路板的3D印表機;不過該設備並非使用噴墨,而是採用自家開發的一種牙膏狀材料以擠壓成形(extrusion)方式製作電路板。其材料與製程使Voxel 8的3D印表機不但能製作塑膠電子元件,也能製作導電元件。

 Voxel 8共同創辦Michael Bell與該公司的3D印表機
Voxel 8共同創辦Michael Bell與該公司的3D印表機

Voxel 8共同創辦Michael Bell表示:「我們能製作出傳統印刷電路板(PCB)製程無法製作的東西,像是3D助聽器或是塑膠天線。」Voxel 8到目前為止已經募得1,300萬美元創投資金,其印表機能製作出6×6×5英吋大小、200微米線跡的電路板,預計在明年5月之前可以出貨,售價9,000美元;該公司並表示,未來可望將線跡進一步縮小到1微米。

3D印表機越來越便宜

還有一家美國業者Owl Works展示其3D印表機Morpheus,能製作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始銷售,價格僅500美元,幾乎是目前市面上類似產品的一半。該公司行銷長S.J. Park表示,產品價格低廉的原因是因為採用較低成本的超紫外線光源、液晶螢幕取代其他印表機採用的雷射與數位光處理器。

 Owl Works行銷長S.J. Park展示其低價3D印表機Morpheus
Owl Works行銷長S.J. Park展示其低價3D印表機Morpheus


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