Ist 3D-Druck von Leiterplatten möglich?

Ich habe gerade dieses Bild über den 3D-Druck von Leiterplatten auf einer Website gesehen. Kann es im wirklichen Leben funktionieren? Es wäre so cool, wenn es im wirklichen Leben nützlich sein könnte.

Es kann funktionieren. Ich habe kürzlich einen ganzen Lautsprecher gesehen, der mit einem 3D-Drucker mit mehreren Materialien gebaut wurde. In Zukunft wird es sicherlich möglich sein, 3D-Schaltkreise und elektromagnetische Komponenten (Motoren usw.) in Produkte zu drucken, ohne Öffnungen zu planen. Ein echter Durchbruch für Anwendungen, die zum Beispiel viel Geld für Dichtungen bezahlen. Es kann auch die flexiblen Schaltkreise ersetzen, mit denen Sie Leiterplatten mit Biegungen verwenden können (um beispielsweise eine Kamera mit Leiterplatten zu umwickeln).

Heutzutage erfordern Teile aus mehreren Materialien entweder einen 3D-Drucker, der automatisch zwischen Materialien wechselt (wir sprechen von Hunderttausenden von Dollar), oder der stoppt und das Ändern des Materials ermöglicht, bevor mit dem Rest des Teils fortgefahren wird. Beachten Sie, dass Sie nicht einmal Material verwenden können: Obwohl Kunststoffe und Harze kinderleicht sind und Metalle im Allgemeinen unterschiedliche Techniken erfordern (z. B. Pulverschmelzen mit einem Laser), können Sie dies jedoch sehr zuverlässig tun, wenn Sie das Geld auf den Tisch werfen Sie kennen eine bewährte Methode (außer sehr frühen Prototypen) zum Bedrucken von Glasfaser oder Polyimid. Daher müssen Ihre Leiterplatten dicker sein als vorhandene Leiterplatten, nicht so gut mit der Temperatur umgehen oder eine niedrigere Durchbruchspannung (und damit eine höhere Kriechstrecke bei) aufweisen Hochspannung) zum Beispiel. Obendrein, Es gibt die Beschichtung, um die Verbindung der Steckverbinder und das Löten zu verbessern. Sie werden dies vielleicht nicht bemerken, aber vorhandene Laminate sind sehr fortschrittlich und verwenden Materialien, die noch nicht druckbereit sind. Es ist jedoch nicht in allen Branchen erforderlich und schon gar nicht für den Hausgebrauch.

Materialeigenschaften sind eine Sache und Präzision eine andere. Der derzeitige Prozess zum Bau von Leiterplatten ist EXTREM genau. Sogar die billigen Leiterplattenhäuser da draußen können Dutzende von 12 bis 18 um Schichten herstellen, perfekt runde Durchkontaktierungen mit einem Durchmesser von 0,1 mm, Spuren mit einer Dicke von 0,1 mm und einem Abstand von 0,1 mm und Formen, die so genau sind, dass Sie mit Ihrem CAD keinen Unterschied feststellen werden Die Ansicht wurde 10-mal gezoomt und ein Mikroskop mit der gleichen Vergrößerung (ich hatte noch nie Probleme mit Säurefallen). Es mag nach Overkill klingen, ist es aber nicht. Möglicherweise benötigen Sie keine zehn Schichten, aber in dichten Schaltkreisen, einschließlich oberflächenmontierter Komponenten, ist ein Abstand von 0,1 mm sehr häufig, und Sie möchten nicht, dass Ihre 45 ° -Gehrungen mit benachbarten Linien kurzgeschlossen werden.

Schließlich erwarte ich eine höhere Bauzeit. Photolithographie, Säureätzen usw. bilden einen relativ schnellen Prozess, und die Montagelinien sind so ausgelegt, dass der Durchsatz sehr hoch ist: Tauchen Sie zehn PCBs in einen Eimer, bewegen Sie ihn zu einem anderen, während ein anderes Paneel seinen Platz einnimmt. Zeit ist Geld, wenn es um Produktion geht. Ich würde keinen hochmodernen 3D-Drucker kaufen, der in 3 Stunden 25 Leiterplatten baut, wenn ich mit weit verbreiteten Maschinen und Chemikalien Hunderte gleichzeitig bauen kann.

Wenn diese Technologie bereit ist, wird es für viele Anwendungen eine sehr gute Nachricht sein (obwohl ich vermute, nicht alle). In der Zwischenzeit lohnt es sich einfach nicht.

Soweit ich weiß, gibt es bei 3D-gedruckten Leiterplatten zwei Hauptprobleme, die beide mit dem bedruckbaren leitfähigen Material zusammenhängen.

1. Das Material ist teuer (in der Regel auf Silberbasis). Dies ist für grundlegende Konstruktionen tolerierbar, aber Hochgeschwindigkeitsarbeiten erfordern Boden- und Antriebsebenen, die das Material sehr schnell auffressen.
2. Die Leitfähigkeit ist weitaus schlechter als bei Kupfer. Das bedeutet weitaus größere Verluste in der Leiterplatte.

Selbst wenn die 3D-Druckplatine funktioniert, ist dies noch kein praktischer Weg.

1. Effizienz: sowohl in Bezug auf Kosten als auch in Bezug auf Zeit;
2. Präzision: Es können keine feinsten Drähte gedruckt werden.
3. Haltbarkeit: Es werden wahrscheinlich Kunststoffe als Isolator / Platte verwendet.
4. Komplexität: Wie viele Ebenen kann es drucken?