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| 印刷电子：下一代的PCB？ |
| (2008-05-22) |
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下一代的印制电路板肯定与我们现在生产的有极大不同。要成为绿色的，高密度产品，印刷电路板将有可能将“板”字去掉，只剩下：印刷。新型的纳米银和铜粉末，再加上先进的纳米陶瓷感光介质，将成为印制板的有力替代者。
“但这总归还要几年时间，”你觉得呢？不，其实这些技术今天已经存在了。我们已经制作了相关的原型，这是protos的第一次全面功能测试。
该技术并不是什么新东西，但这些材料却是新的。想象一下，制造一个复杂的超细线（2mil）10层高密度电路板，并且不用钻孔，没有电镀，蚀刻，剥离，干膜，层压，化学拼，等离子或废物处理。并且生产这种电路的时间只需以小时计算，而不是天计算。
该技术现在已经准备就绪，等待着敢于冒险的公司进入下一代印制电路板的生产。基本思路是：感光介质与线迹一起暴露在光下。经过短暂的半固化，纳米银或铜墨水将进入开放的和表面干净的地方，这样就产生了线迹。然后就是放入半固化炉一段时间。
下一个介质层是非传导层，分层，成像不断成型，随后银墨水将会印入其中，生产时间短，线迹非常清晰，边角分明。分层，填补银，金或铜墨水，一直持续到电路完成，再是完全的固化。电路可以被印刷在任何材料商：FR-4，半成品FR- 4电路板，柔性材料，防水纸，布，塑料或玻璃。这种工艺可以几乎应用在任何物体表面，可以承受180摄氏度。
导电油墨可以由很多组成方式，普通的银或铜墨水，新的纳米粒子铜，银墨水。相比传统的印刷电路板制造的电镀池，机器和工艺，印刷电子技术尤其快速，并且是完全绿色的。新的印刷电子制造工厂的碳排放是普通电路板工厂的好几分之一，甚至十几分之一，并且大大减少了废物产生，大大减少设备和工艺的投入，维护和操心。
可靠性已经通过了测试，但对于任何新技术，人们必须认识到未来的影响。所有测试到目前为止已经表明新的纳米陶瓷介质层优于FR-4，并且吸湿低，高焊接周期（18），长的热生命周期（大于 2000），一个大的介电等级（2000伏每mil）。领一大优势是，材料介质是陶瓷，硅，硼和氧化铝复合材料，具有较高的导热系数。介电层可经丝网印刷，可以卷绕，涂覆。到目前为止，我已经在上面应用了丝网印刷，卷绕，其表现良好。
当然许多公司正在研究如何运用喷墨印刷机来印刷导电线迹。这有可能是未来的发展趋势，这有可能对我们的业务造成影响，就像激光彩色打印机机抢占了传统印刷的份额。
我们很有可能看到未来的小型桌面印刷电路板制造机器，可以喷墨打印您的电路板，立等可取。您可以生成简单的介质层，并建立出像传统工艺般的电镀层。我们可能会利用这种桌面的印刷设备生产出非常复杂的电路。
但您会说，“这也无法替代我们每天用的印制电路板”
很遗憾，它可以，并且它将替代。制造多层通孔电路板，FR-4的中间层将不需要特殊处理，2-30层的电路。不要为此惊讶。像印刷电路板这样已经成熟并且一成不变得制造了40年的东西，应该进行技术革新了。
新的议题是绿色，减少浪费，更快，更好，更薄，更小，并且最重要的是价格便宜，但又能赚到钱。印刷电子不是一个新的发明，只是重新整合现有技术。您准备好向22世纪迈进了么？
本文作者Robert Tarzwell是技术提供商dmrpcb.com的总裁.
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| 资料来源：PCB007 特约专栏作家 Robert Tarzwell |
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