PCB的3D打印是否可行?
它可以工作。我最近看到使用多材料 3D 打印机制造的整个扬声器。未来,肯定可以在产品内部打印 3D 电路和电磁元件(电机等),而无需规划任何开口。例如,对于为密封件支付大量费用的应用来说,这是一个真正的突破。它还可以取代刚硬电路,使您可以使用带弯曲的 PCB(例如,用 PCB 包裹相机)。
然而,如今,由多种材料制成的零件需要一台 3D 打印机,它可以自动在材料之间切换(我们说的是数十万美元),或者在继续加工零件的其余部分之前停止并允许更换材料。请注意,您甚至不能使用任何材料:尽管塑料和树脂非常容易,而且金属通常需要不同的技术(例如使用激光进行粉末熔合),但如果您把钱扔在桌子上,可以非常可靠地完成,我不是知道任何经过验证的方法(除了非常早期的原型)来打印玻璃纤维或聚酰亚胺,因此您的 PCB 必须比现有的 PCB 更厚,不能处理温度或具有较低的击穿电压(因此在高压)例如。最重要的是,有电镀以改善连接器的配合和焊接。您可能没有意识到这一点,但现有的层压板非常先进,并且使用尚未准备好打印的材料。但是,并非所有行业都需要它,当然也不是用于家庭用途。
材料的性质是一回事,精度是另一回事。当前构建 PCB 的过程非常准确。即使是便宜的PCB房子也可以做几十层12-18um的层,直径0.1mm的完美圆形通孔,薄至0.1mm的轨道,间距y 0.1mm,形状如此精确,你永远不会看到你的CAD有任何区别放大 10 倍的视图和相同放大倍数的显微镜(我从未遇到过任何酸陷阱问题)。这听起来像是矫枉过正,但事实并非如此。您可能不需要数十层,但 0.1 毫米间距在密集电路中非常常见,包括表面贴装元件,您不希望 45° 斜接与相邻线路短路。
最后,我预计构建时间会更长。光刻、酸蚀等形成了一个相对快速的过程,并且装配线的布局使得吞吐量非常高:将数十块 PCB 浸入一个桶中,将其移到另一个上,同时另一个面板代替它。在生产方面,时间就是金钱。当我可以使用广泛使用的机械和化学品同时制造数百块印刷电路板时,我不会购买在 3 小时内制造 25 块 PCB 的尖端 3D 打印机。
当这项技术准备好时,这对许多应用程序来说都是个好消息(尽管我怀疑,不是所有的应用程序)。与此同时,这是不值得的。
据我了解,3D 打印 PCB 存在两个主要问题,都与可打印导电材料有关。
- 这种材料很昂贵(通常是银基的)。这对于基本设计是可以容忍的,但高速工作需要接地和电源平面,它们开始快速消耗材料。
- 导电性远不如铜。这意味着 PCB 的损失要大得多。