真正的印刷电子代替PCB制造

有人写了许多文章关于印刷电子的文章。有些作者认为,印刷电子产品将要到遥远的未来才会影响行业。有人说它根本行不通。还有人说“只是一个花哨的名字而已,并没有技术来支持。”我今天要来纠正这个说法。

错。印刷电子不仅会存在,并且它还将替代现在所做的几乎所有的印刷电路板 – 同时价格更好,技术绿色,仅使用原先1 / 10的设备,员工和投资。

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下面是它是的一些情况。我们可以看一下PCB构建过程,我们看到,它基本上是利用一个FR-4得核心来提供机械性支持,搭配绝缘材料。导电电路由跨层的路线,电介质之间的的导电铜通孔构成。

我们可以很容易地在一个FR-4核心上创建印刷电路板的介电层与传导层。因此,让我们建立一个困难的3 / 3,12层0.062PCB SMT板,带有一些通孔,盲埋孔,以及焊盘。我们将使用银墨技术,或者您也可以使用可熔铜纳米油墨。

让我们利用现有的印刷技术来制造PCB——那些还在实验室里的技术不带。并且为了增加难度,我们将利用其他工厂1 / 10的设备。

首先,我们将使用无铜FR-4的0.040板,由于设计上6-7层有一些埋孔,和通孔。我们会对FR – 4钻孔,使用银墨填充。接下来,我们将丝网印刷一层液态陶瓷感光材料电介质层,曝光6层的导线,显像,固化。

电介质层充满了银墨,然后通过一个三个槽的提供,对银墨进行铜涂层。(这样可以防止晶体产生)我们以同样的方式处理的第7层。银墨系统通过银连接的通孔,创造了坚实的导电通路。下层的孔处理方法类似:我们印刷上一个绝缘层,曝光,成像,固化,银墨填充,清洁和固化。这是基本的过程。

现在,我们要做的就是继续布层,银墨填充知道板层都完成。通过使用LDI作为曝光系统位,我们增加电子缩放比率使得各层都对位一致。为了处理最后板层的通孔,大的银通孔(和焊盘大小相同)的钻孔,以消除该中心的银墨,创造一个导电的通孔。我们需要进行电气测试,在面层添加陶瓷介质材料为阻焊剂,进行锡或银浸使得板可焊,并增加LDI可识别的标记。现在最终完成了。以上所有的技术和材料都是先有的。

还是不相信?

您会注意到我们没有使用以下设备:Deburr, electroless, desmear line, oxide line, copper plating, dry film laminating, dry film strip, etcher, tin strip, scrubber, plasma, lamination press, lay-up area, de-pinning,  photoplotting/developing, AOI, waste treatment, post-etch punch, x-ray scaling, diazo developer or solder mask developer.。我们也没有用到这些方面的员工。

想象一下,如果新的印刷制程能够使用您先有设备的1/10,但却能造出与您先有的相同产品的话,那么就节约了现有的9/10的设备,9/10的场地,9/10电力,9/10废料,9/10人工。加起来你省了9/10的开销。

这一点也不夸张。你可以今天就制造绿色的银印制电路。最大的问题,是客户需要多少时间来接受新技术。但我相信,如果我们使用新的熔铜油墨,用户会乐于转换,因为板子除了内部的绿色成分外,其它都与现在的PCB类似。

印刷电子在处理微孔板的时候特别拿手,比如孔小于2mil, 薄电路上布满细线路,再加一堆盲孔和埋孔。如果你有印刷电路厂,那么现在是时候认真研究印刷电子了。

这是一项革命性的技术,它将改变我们的业务方法。

Robert Tarzwell is president of the technology provider DMR Ltd. He can be reached at bob@dmrpcb.com.