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    越來越多的高產(chǎn)量電子制造不斷轉(zhuǎn)移至低成本國家，西方國家正謀求新技術(shù)以在低產(chǎn)量、高利潤生產(chǎn)領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟。     導(dǎo)電材料數(shù)字印刷是一種生產(chǎn)柔性和剛性PCB的靈活方法，無需預(yù)先提供昂貴的加工程序。非重復(fù)性加工使低產(chǎn)量成本和周轉(zhuǎn)時(shí)間大大減少，并提供了代替歷來用于PCB生產(chǎn)的勞力密集程度較高工藝的方法。      傳統(tǒng)上，PCB生產(chǎn)是一種勞動(dòng)力密集程度相當(dāng)高的工藝，其步驟繁多，而且每個(gè)步驟都需要一定的人工干預(yù)。傳統(tǒng)PCB生產(chǎn)還依賴于前端非重復(fù)性工程（NRE）初期費(fèi)用。它通常以諸如光掩?；蚪z網(wǎng)等生產(chǎn)工具的形式體現(xiàn)。這表明初期加工成本將對小批量生產(chǎn)運(yùn)營帶來嚴(yán)重影響，而相關(guān)勞力和基礎(chǔ)設(shè)施成本將決定大批量生產(chǎn)成本。因此，高產(chǎn)量PCB生產(chǎn)不得不轉(zhuǎn)至低成本國家以減少成本。     小型生產(chǎn)運(yùn)營通常要求具備的便捷性促使生產(chǎn)地點(diǎn)相對而言保持在本地范圍內(nèi)。但加工和勞力成本仍表明這是一種昂貴的工藝，其低產(chǎn)量的單位零部件成本相對較高。導(dǎo)電材料數(shù)字印刷為非勞力密集型生產(chǎn)工藝提供了可能性，該工藝還通過排除對諸如絲網(wǎng)或光掩模等初期加工工具需求減少了成本。 導(dǎo)電材料數(shù)字沉積     過去十年里，數(shù)字印刷導(dǎo)電材料的可行性引起了人們的極大關(guān)注。這項(xiàng)研究的絕大部分源自有機(jī)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，其中生產(chǎn)全印電子設(shè)備和顯示器的前提要求具備可印式接觸導(dǎo)線和信號總線。大部分初期研究聚焦于諸如聚二氧乙基噻吩/聚對苯乙烯磺酸（PEDOT：PSS）等傳導(dǎo)聚合體，后期解決方案采用碳和金屬微粒材料。     傳導(dǎo)聚合體存在傳導(dǎo)性相對較低的問題，而較厚的絲網(wǎng)印刷銀材料可產(chǎn)生較高傳導(dǎo)性，但這些材料必須經(jīng)歷一個(gè)高溫?zé)Y(jié)階段來獲得最佳傳導(dǎo)性，這因而限制了基底材料的選擇范圍。然而，采用金屬顆粒墨通常無法對印刷線路板（PWB）進(jìn)行噴墨印刷，因?yàn)轭w粒大小和凝結(jié)方向會(huì)嚴(yán)重影響印刷工藝的可靠性。在油墨中開發(fā)金屬納米顆粒取得的新發(fā)展使噴墨印刷成為可能，但其生成的薄墨層和燒結(jié)需求仍然限制了該工藝的實(shí)用性。      提供極大傳導(dǎo)性的低溫?cái)?shù)字工藝將帶來一種在低成本柔性和剛性基底上完成快速原型制造和中小型批量生產(chǎn)的快速而靈活的途徑。 新工藝      可印式導(dǎo)電金屬材料往往須在材料的流變性和傳導(dǎo)性之間做出折衷。用來在印刷和粘附基底期間提供流動(dòng)性的粘結(jié)劑和載體影響了最終復(fù)合層的傳導(dǎo)性，并阻止電流經(jīng)過導(dǎo)線。     但有一種工藝提供了使加成制備和基底粘附不受印刷部分傳導(dǎo)要求限制的途徑。導(dǎo)電油墨技術(shù)（CIT）開發(fā)了一種工藝，其中將催化墨印在基底上，并將紫外線進(jìn)行固化以提供一種快速加工而成的粘著基層。該基層本身不具備傳導(dǎo)性，但其對金屬層的無電鍍沉積發(fā)揮著催化劑作用。     已印刷的固化基底被浸入商業(yè)可用的無電解鍍槽內(nèi)，并對基槽頂部厚金屬層進(jìn)行沉積處理。這種由兩個(gè)階段組成的工藝使電鍍槽得以分別為適應(yīng)不同基底材料和不同印刷工具而得到最優(yōu)化，并不影響最終工序的傳導(dǎo)性。該工藝可使用大部分標(biāo)準(zhǔn)無電鍍金屬，其中包括鎳、鈷和鈀，但使用最普遍和最廣泛的是銅。可在線內(nèi)執(zhí)行該工藝的兩個(gè)階段，或在之后執(zhí)行無電解鍍作為批次處理。     銅的通常增長率范圍在每分鐘20納米到每分鐘90納米（相當(dāng)于大體積銅）之間，其在10分鐘左右的電鍍過程中會(huì)產(chǎn)生30歐姆的薄膜電阻。通常電阻系數(shù)是大體積金屬（銅）的2.5倍，但據(jù)電鍍槽和所用條件而定。     CIT工藝的最佳傳導(dǎo)范圍大于10歐姆（相當(dāng)于1.5至2微米的大體積銅）。它適用于廣泛應(yīng)用，其中包括超高頻無線射頻識別（UHF RFID）、鍵盤膜、低電流PCB（信號）、低功率加熱器組件、廣泛的傳感器應(yīng)用及許多其它柔性和剛性應(yīng)用。若需要更高的傳導(dǎo)性和更大的載流量，還可執(zhí)行工藝后電鍍。 噴墨印刷分辨率     CIT工藝專為像由賽爾、柯尼卡美能達(dá)和Spectra生產(chǎn)的壓電可控制噴印式印刷頭而設(shè)計(jì)。這些印刷頭的通常原始分辨率在每英寸大約180個(gè)到360個(gè)噴嘴，其專為以高于每英寸360個(gè)點(diǎn)的分辨率印刷而設(shè)計(jì)，其滴量在約40 pl以下。此類印刷分辨率通?？商峁┑韧诰埘セ蚓埘啺坊咨?00微米線寬的尺寸。然而，新一代灰度印刷頭支持低至32 pl左右的可變滴量，這使其獲得了約50微米或更小的數(shù)字印刷尺寸。 數(shù)字制造系統(tǒng)     廣泛系統(tǒng)可用于柔性電路的數(shù)字生產(chǎn)。位于該范圍低端部分的是諸如Dimatix的DMP系列等小型開發(fā)系統(tǒng)。此類印刷機(jī)將通過采用即拋型16個(gè)噴嘴印刷頭，以不同分辨率生產(chǎn)A4紙張。由于印刷頭上的噴嘴數(shù)量較少，因而此類系統(tǒng)的產(chǎn)量較低，但其可完美地用于開發(fā)和精確研究。     諸如Xennia科技推出的X4000系列或柯尼卡美能達(dá)推出的XY100等系統(tǒng)將更加適用于生產(chǎn)。這些系統(tǒng)也基于A4格式，其采用諸如Xaar Omnidot系列或柯尼卡美能達(dá)KM512系列等較大型工業(yè)印刷頭。這些系統(tǒng)的印刷帶寬高達(dá)70毫米，生產(chǎn)率高達(dá)每分鐘1至2平方米。類似系統(tǒng)也可提供1米或更長的寬度，生產(chǎn)率據(jù)印刷頭和所需配置而定。     CIT還與普雷科聯(lián)手開發(fā)了用于對柔性電路和無線射頻識別（RFID）天線進(jìn)行線內(nèi)卷帶式生產(chǎn)的窄網(wǎng)數(shù)字印刷工具--MetalJet 6000。該系統(tǒng)可在140毫米平臺(tái)上進(jìn)行印刷和固化，并可執(zhí)行我們的專利電鍍模塊，它大大減少了對網(wǎng)絡(luò)材料進(jìn)行線內(nèi)無電解鍍所需具備的足跡大小和復(fù)雜度。當(dāng)前的印刷頭技術(shù)使該系統(tǒng)能以每毫秒0.56（等于每分鐘4.7平方米）的速度生產(chǎn)柔性電路，其生產(chǎn)諸如UHF RFID天線等產(chǎn)品的通常速度為每毫秒0.3（等于每分鐘2.5平方米）。該系統(tǒng)具模組性，可進(jìn)行相關(guān)配置以提高生產(chǎn)速度和/或沉積厚度。      這些解決方案在多數(shù)情況下，提交CAD圖可使10平方米單層板的通常周轉(zhuǎn)時(shí)間不超過1小時(shí)。 總結(jié)     新數(shù)字技術(shù)提供了采用NRE最少的快速工藝生產(chǎn)中小批量規(guī)模PCB的加成、免加工方法。將噴射特點(diǎn)和油墨粘附性從材料電特性中分離出來的能力提供了對導(dǎo)線傳導(dǎo)性的獨(dú)立控制。采用噴墨印刷作為一種生產(chǎn)方法提供了高產(chǎn)能和簡短的周轉(zhuǎn)時(shí)間，并未增添前端加工成本。      Steve Thomas博士曾獲材料科學(xué)和冶金術(shù)學(xué)士學(xué)位，Steve在劍橋大學(xué)的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室完成了有機(jī)半導(dǎo)體和設(shè)備領(lǐng)域的博士和博士后研究。繼在瑞士蘇黎世的一家電信新興企業(yè)擔(dān)任多種研發(fā)和工程管理職務(wù)后，他返回英國就職于各種咨詢、知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓公司，其中包括劍橋大學(xué)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓辦公室。2004年9月，Steve加盟Conductive Inkjet Technology任應(yīng)用工程師，他在其中參與了多種導(dǎo)電材料數(shù)字沉積開發(fā)工作。  轉(zhuǎn)載自：電子生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)