受新冠肺炎相关供应链问题影响的所有行业中,电子行业可以说受到的打击最为严重。出于这个原因,一些公司已经在传统制造之外寻找解决方案来止血。

 

3D打印电路板

 

在某些情况下,3D 打印机可用于制作电路板。

但超越传统市场的举措给设计师和公司带来了一系列问题。其一,许多工程师遇到了一个蓬勃发展的假冒芯片“灰色市场”,这些假冒芯片充斥着未经授权的分销商的网站。

 

在更大范围内,半导体制造商(如台积电)和代工厂已宣布计划通过扩大生产设施来应对短缺。但这项努力的建设成本可能在 10 到 150 亿美元之间,并且可能需要数年时间才能使该设施完全投入运营。

完全避开短缺和灰色市场的一种方法是通过 3D 打印,也称为增材制造 (AM)。虽然 3D 打印不是许多复杂 IC 的选择,但这种技术可以完成某些组件甚至整个电路板的工作。

事实上,计划于今年年底发射的 ESA 的 WISA Woodsat 将包括3D 打印电路 和3D 打印导电塑料,以为机载 LED 供电。

 

组件的增材制造工艺

为了开发简单的无源元件, 几种 3D 打印技术已被证明是有效的,包括:

熔融沉积建模 (FDM)

喷墨打印

立体光刻 (SLA)

微SLA

光子聚合

无论具体方法如何,电子元件的增材制造都是从数字 CAD 模型开始的。此设计作为打印机的说明模型,包括所有必需的尺寸。3D 打印组件通常涉及铜基热塑性长丝,但也可以使用碳基或石墨烯基热塑性长丝。

 

工厂技术员

半导体洁净室内的制造技术人员。

增材制造的另一个长期担忧是非法制造的现实。随着 3D 打印机变得更容易获得,将很难防止盗版公司 IP。

尽管存在这些挑战,增材制造仍有可能成为半导体供应链上较长交货期的短期解决方案。将 AM 引入现有晶圆厂也可以满足联邦政府加强美国本土半导体制造的目标。