事實證明,3D 打印機是一項真正重要的創(chuàng)新。世界各地的愛好者和公司都在定期發(fā)現(xiàn)這些設備的新應用。其中一項最新技術涉及 3D 打印電子電路。
印刷電路板 (PCB) 是現(xiàn)代電子設備中最重要的組件之一。它們提供電氣和機械功能,使設備中的元件(如半導體、電容器、無線電等)能夠相互通信。
從智能手機到車庫門開啟器,PCB 無處不在——它們對現(xiàn)代生活至關重要。3D 打印機可能會為我們提供新的方法來支持這些組件的生產(chǎn),而此時采購它們可能很困難。什么是 3D 打印電子電路?與傳統(tǒng)電子電路板相比,它們是否有局限性?事實證明,它們可能與傳統(tǒng)對手一樣有能力,甚至更勝一籌。
如何使用 3D 打印機制作電路板
在3D 打印電子電路方面,機器操作員可以使用兩種主要方法:導電絲或空心溝槽。以下是差異的細分:
- 導電絲:通過這種方法,可以使用 3D 打印機將導電絲(例如銀或石墨烯結合的 TPU 或 ABS)直接放置在電路板基板上。當剩余的組件被添加到 PCB 上時,這些就變成了功能電路。
- 空心溝槽:通過這種方法,3D 打印機被用來創(chuàng)建帶有空心溝槽的電路板。人們將導電絲材料(如導電環(huán)氧樹脂)放入其中以創(chuàng)建成品功能電路。
無論您對哪種方法感興趣,也許更重要的問題是:3D 打印機與更傳統(tǒng)的打印機相比有哪些優(yōu)勢?
3D 打印電子電路有哪些優(yōu)勢?
第一種方法——使用導電材料將選定的電路圖案 3D 打印到 PCB 上——開啟了新的設計可能性。雖然尚未大規(guī)模探索,但這種方法可以讓設計人員以全新的形狀和外形創(chuàng)建電路和電路板。它還可以同時允許多個電路層。
但是如果直接比較這兩種 3D 打印方法呢?
與溝槽方法相比,使用導電絲的優(yōu)點是精度更高,并且有可能創(chuàng)建更復雜的形狀。
然而,使用 3D 打印機創(chuàng)建空心溝槽是一個更簡單的過程,需要較少的技巧和專業(yè)知識。它也不需要焊料。但最終成本可能更高,因為它需要采購導電填料。
這兩種方法都為印刷電路板設計和制造過程帶來了更大的靈活性。3D 打印機作為一種制造資產(chǎn),適應性更強。它們還允許根據(jù)項目需要更快地更換工具和修改設計。
人們不能忽視前面提到的涉及多層電路設計和新外形的優(yōu)勢。3D 打印可幫助技術人員和工程師提供功能更強大、個性化、生理學友好且節(jié)省空間的技術。這包括從心臟起搏器等植入式健康設備到智能手表、手機、筆記本電腦、網(wǎng)絡設備、物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 網(wǎng)絡,以及我們尚未想到的產(chǎn)品類別。
設計師以前曾面臨傳統(tǒng)制造方法的局限性,例如注塑成型和 CNC 加工。這兩個學科在現(xiàn)代制造業(yè)中仍然占有一席之地,包括一些涉及電子電路的項目,但 3D 打印可能正在成為該領域和其他領域的主要制造方法。
電子電路和 3D 打印機的未來
3D 打印電子電路是一項令人印象深刻的發(fā)展,只會繼續(xù)得到改進。正如他們所做的那樣,我們應該看到各種電子設備市場中創(chuàng)新和設計新穎性的爆炸式增長。