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柔性線路板量產(chǎn)周期縮短至 2 小時(shí)，材料利用率超 95%
隨著增材制造技術(shù)的飛速發(fā)展，3D 打印柔性線路板（FPCB）正從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化，徹底顛覆傳統(tǒng)制造模式。夢(mèng)之墨全球較早柔性線路板增材制造量產(chǎn)示范工廠的投產(chǎn)，標(biāo)志著這一技術(shù)已具備規(guī)模化生產(chǎn)能力，其 2 小時(shí)完成從設(shè)計(jì)到成品的周期，材料利用率超 95%，為可穿戴設(shè)備、軟體機(jī)器人等新興領(lǐng)域開辟了無(wú)限可能。
傳統(tǒng) FPCB 制造采用減成法工藝，需經(jīng)過(guò)光刻、顯影、蝕刻等多道工序，材料浪費(fèi)率高達(dá) 30%-40%，且難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)。而 3D 打印技術(shù)通過(guò)多噴頭同步沉積導(dǎo)電銀納米墨水與柔性光敏樹脂，可一次性成型任意彎曲角度的電路結(jié)構(gòu)，小線寬達(dá) 10μm，層間對(duì)準(zhǔn)精度 ±5μm。例如，生物醫(yī)學(xué)傳感器中的蛇形電極陣列（曲率半徑 0.5mm）和航天柔性天線（頻率范圍 2-18GHz），均可通過(guò)共形打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體化制造，重量較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)減輕 60%。
量產(chǎn)能力的突破得益于材料與工藝的協(xié)同創(chuàng)新。夢(mèng)之墨開發(fā)的銀納米墨水電阻率低至 5×10??Ω?m，柔性樹脂基底的彈性模量達(dá) 1-5GPa，斷裂伸長(zhǎng)率 > 500%，可承受 10 萬(wàn)次彎曲（r=2mm）而不斷裂。通過(guò)熱退火（200℃/30min）和激光燒結(jié)（功率 5W / 掃描速度 100mm/s）后處理工藝，導(dǎo)電線路的附著力和機(jī)械強(qiáng)度大幅提升，滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用要求。此外，3D 打印技術(shù)無(wú)需龐大的廠區(qū)和復(fù)雜設(shè)備，生產(chǎn)過(guò)程近于零污染排放，契合綠色制造理念。
目前，該技術(shù)已在醫(yī)療電子、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。例如，土壤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的可降解生物基 PCB，可在使用后自然分解，避免二次污染；軟體機(jī)器人集成的 TPU 基底嵌入式電路，可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)的觸覺反饋系統(tǒng)。隨著材料體系和設(shè)備精度的持續(xù)改進(jìn)，預(yù)計(jì)未來(lái) 3-5 年內(nèi)將實(shí)現(xiàn) 100μm 以下可拉伸電路的批量化制造，推動(dòng)柔性電子產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。
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