日本3D曲面电路印刷技术发布 有望形成巨大市场
- 2016-03-21 11:03:067531
日本山形大学开发3D曲面电路印刷技术，用软橡皮布转印导电墨水。日本山形大学有机电子中心教授时任静士开发出了通过在三维表面上印刷具有导电性的墨水来形成布线的技术。利用印刷来形成电子电路的技术在设备初期投资、材料使用量、能耗及生产效率等方面具有优势，作为电子器件的制造方法越来越受关注，但该技术原来于在二维平面上使用。
该研究中心还开发了在厚1μm以下的极薄薄膜上印刷电路的技术，并且还可将该薄膜粘贴到三维曲面上。
如果能够在曲面以及带凹凸的表面上印刷电子电路，该技术的用途便可进一步扩大。“比如，在汽车及飞机控制台部分形成曲面的触摸面板，或者通过在部件表面印刷布线来取代线束，有望形成巨大市场”。
此外还可用于其他多种用途，比如，在智能手机机壳上形成天线，形成圆顶状三维天线，形成电磁屏蔽，以及在各种容器表面形成电路，等等。
紧贴凹凸的橡皮布
此次开发的印刷方法融合了像印章一样的移印技术（凹版印刷的一种）与凹版胶印技术。移印使用柔软材料制成的衬板将墨水转印到工件上，不过一次可印刷的面积有限。
将虽可追随曲面但印刷面积有限的移印技术与凹版胶印技术相融合。具体来说，在橡皮布方面采用了又厚又柔软的材料。
因此，日本山形大学有机电子中心在凹版胶印中的橡皮布部分使用了像移印一样柔软的材料，并将材料的厚度增加至50mm以上。这样，即使是带凹凸的工件，橡皮布的表面也会按照凹凸形状来变形。
在聚丙烯（PP）管的表面形成线宽20μm的布线（a）。即使截面为椭圆形状，橡皮布也会紧贴管壁，准确转印墨水（b）。
该研究中心在使相关技术可用于三维曲面的同时，同时还在推进使用该技术时的电路微细化。计划使目前为数十μm的布线宽度微细化至数μm水平。
另外，该研究中心还在研究如何利用由喷墨嘴喷出导电性墨水的方式在三维曲面上实现印刷，“构思逐步完善”（时任）。并且，将来还打算与立体物体造型装置——3D打印机相接合，实现在形成构造物造型的同时形成布线及电路。