Flex PCB 3 d打印流程和材料
印刷电子产品包含了大量的产品,其中一些我们甚至不通知。组件(比如传感器、显示器、射频识别标签,甚至只是几个类别的纺织品创新设备上的灵活的材料和说明的设计潜力融入标准flex PCB材料。现在flex设计师正在3 d打印,一个不相关的制造过程和使用它来构建更复杂的类型的组件。
3 d打印墨水使用电功能来创建电子元素,如电容器、电阻器、甚至晶体管在柔性衬底上。气溶胶或墨滴沉积方法将被3 d打印机制造商制造刚性生产级环境中多氯联苯,但同样的技术可以被用来构建灵活的印刷电子产品。印刷技术和印刷电子产品的材料用于制造在本文中给出。
为什么挠性印制电子?
印刷电子市场正在快速增长,市场份额预计将从2020年到2025年增加约200亿美元。挠性印制电子已经打开大门无数新的可能性在广泛的工业应用,包括医疗、汽车、航空航天、纺织、工业4.0,物联网等等。现在随着新制造技术越来越普及,设计师可以访问这些工具原型或小批量生产的目的。
首先,我们将讨论广泛的材料用于3 d印刷类电子产品。挠性印制电子材料分为两个区域:绝缘基板,导电油墨。
基板
衬底材料决定所需的性能和挠性印制电子和多氯联苯的属性。除了明显的需要灵活性,基质必须能够持有一层导电材料和绝缘体。聚酰亚胺是一种常见的材料已用于flex多氯联苯,但它也可以用作基质对3 d印刷flex多氯联苯。聚酰胺膜不加热时软化,但它仍然是热固性后灵活。
除了聚酰亚胺,其他材料,可以用作挠性印制电子基板包括:
- 聚酯
- 聚四氟乙烯(poly-tetrafluoro-ethylene)
- 笔(聚乙烯细丝网)
- 其他可以溶解在聚合物溶剂,包括半导体聚合物
印刷油墨
中使用的油墨印刷过程通常是由粘结剂、溶剂、添加剂和功能元素。银是最常用的金属功能材料在印刷油墨,而半导体油墨可能包括氧化锌和氧化钛。3 d打印机的墨水使用电子设备是专业,不是普遍与每个打印机兼容。相反,这些材料的粘度和气溶胶喷射属性必须是精心设计,以确保一致的沉积和设备产量。
灵活的电子印刷流程
3 d打印过程必须根据特定的材料和印刷机器。有两个广泛的类电子产品制造中使用的3 d打印流程:影响和non-impact印刷。
影响印刷
顾名思义,影响印刷需要印刷板(或更一般的意义上,一个“形象载体介质”指出文献中)将图像转移到基板上。一些影响印刷的例子有:
丝网印刷,一个简单的3 d打印形式,屏幕打印机有一个橡胶橡胶滚轴、模板和屏幕的设计模板。的屏幕是由塑料纤维、金属纤维或天然丝绸材料。丝网印刷可以用来打印低成本多氯联苯与很少或没有电子设备材料浪费,但只有在标准2 d平面格式。丝网印刷过程需要高度粘性油墨有显著的浓度固体功能材料。
苯胺印刷-这是一个精密卷绕对位旋转间接影响印刷方法和高吞吐量,本质上是一个按比例缩小的版本的丝网印刷。它能够提供各种油墨的厚度相同的分辨率。然而,flexography-compatible油墨不是现成的,这不是一个常用的技术在印刷柔性电子元件工业水平。这种技术主要是在研发阶段。
凹版印刷,凹版印刷生产高质量打印使用低粘度的油墨。电路模式/图像刻在铜包钢凹印滚筒。这个缸是水库淹没在一个墨水,直到正确涂上油墨。钢片,称为“医生”叶片,从凹印滚筒中删除多余的油墨,以确保准确的图像转移到基材。凹印油墨缸转移到衬底的高压力。
在所有上述情况,可以使用现成的聚酰亚胺没有印刷,或另一个衬底材料可以直接从一个适当的3 d打印机打印。
Non-impact印刷
这些方法不需要印刷板或一个图像载体,且仅沉积材料与衬底的接触。这样可以减少污染和损坏衬底的风险,和模式定位更精确。挠性印制电子产品,有两个主要印刷过程:喷墨和气溶胶喷射印花。
喷墨打印,这种技术不使用任何物理图像载体印刷设计。相反,它使用一个移动打印头喷射墨滴到衬底上。它使用一个低粘度液体油墨。喷墨打印最适合应用程序的需要有机半导体油墨或纳米油墨。这是一个缓慢的过程和吞吐量非常低,但是当使用介质衬底的墨水,整个产品可以印刷任何结构。
例子3 d打印机喷墨沉淀活性衬底材料。
气溶胶喷射印花墨水是在一个雾化器雾化,然后通过控制沉积到衬底急流。它是一个低温的过程,可以处理各种材料和基板。这个过程也可以扩大规模,以满足大规模生产的要求。三维印刷也可能以这种技术为粒子流可以控制和集中在z轴方向上。
添加剂过程多氯联苯
添加剂处理挠性印制电子已经显著地推进和3 d打印技术只是一个技术用于构建加法制造电子产品。其他化学过程,如semi-additive处理,用于制造刚性和flex多氯联苯与窄线宽,线密度高。这些处理的选择是目前最先进的制造商,但他们最终将过滤下来的传统制造供应商和更多的设计师将会广泛使用。
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