事实证明,3D 打印机是一项真正重要的创新。世界各地的爱好者和公司都在定期发现这些设备的新应用。其中一项最新技术涉及 3D 打印电子电路。

印刷电路板 (PCB) 是现代电子设备中最重要的组件之一。它们提供电气和机械功能,使设备中的元件(如半导体、电容器、无线电等)能够相互通信。

从智能手机到车库门开启器,PCB 无处不在——它们对现代生活至关重要。3D 打印机可能会为我们提供新的方法来支持这些组件的生产,而此时采购它们可能很困难。什么是 3D 打印电子电路?与传统电子电路板相比,它们是否有局限性?事实证明,它们可能与传统对手一样有能力,甚至更胜一筹。

如何使用 3D 打印机制作电路板

在3D 打印电子电路方面,机器操作员可以使用两种主要方法:导电丝或空心沟槽。以下是差异的细分:

  • 导电丝:通过这种方法,可以使用 3D 打印机将导电丝(例如银或石墨烯结合的 TPU 或 ABS)直接放置在电路板基板上。当剩余的组件被添加到 PCB 上时,这些就变成了功能电路。
  • 空心沟槽:通过这种方法,3D 打印机被用来创建带有空心沟槽的电路板。人们将导电丝材料(如导电环氧树脂)放入其中以创建成品功能电路。

无论您对哪种方法感兴趣,也许更重要的问题是:3D 打印机与更传统的打印机相比有哪些优势?

3D 打印电子电路有哪些优势?

第一种方法——使用导电材料将选定的电路图案 3D 打印到 PCB 上——开启了新的设计可能性。虽然尚未大规模探索,但这种方法可以让设计人员以全新的形状和外形创建电路和电路板。它还可以同时允许多个电路层。

但是如果直接比较这两种 3D 打印方法呢?

与沟槽方法相比,使用导电丝的优点是精度更高,并且有可能创建更复杂的形状。

然而,使用 3D 打印机创建空心沟槽是一个更简单的过程,需要较少的技巧和专业知识。它也不需要焊料。但最终成本可能更高,因为它需要采购导电填料。

这两种方法都为印刷电路板设计和制造过程带来了更大的灵活性。3D 打印机作为一种制造资产,适应性更强。它们还允许根据项目需要更快地更换工具和修改设计。

人们不能忽视前面提到的涉及多层电路设计和新外形的优势。3D 打印可帮助技术人员和工程师提供功能更强大、个性化、生理学友好且节省空间的技术。这包括从心脏起搏器等植入式健康设备到智能手表、手机、笔记本电脑、网络设备、物联网 (IoT) 网络,以及我们尚未想到的产品类别。

设计师以前曾面临传统制造方法的局限性,例如注塑成型和 CNC 加工。这两个学科在现代制造业中仍然占有一席之地,包括一些涉及电子电路的项目,但 3D 打印可能正在成为该领域和其他领域的主要制造方法。

电子电路和 3D 打印机的未来

3D 打印电子电路是一项令人印象深刻的发展,只会继续得到改进。正如他们所做的那样,我们应该看到各种电子设备市场中创新和设计新颖性的爆炸式增长。