Ist der 3D-Druck von Leiterplatten möglich?

Es kann funktionieren. Ich habe kürzlich einen ganzen Lautsprecher gesehen, der mit einem Multimaterial-3D-Drucker gebaut wurde. In Zukunft wird es sicherlich möglich sein, 3D-Schaltungen und elektromagnetische Komponenten (Motoren etc.) in Produkte zu drucken, ohne Öffnungen einzuplanen. Ein echter Durchbruch für Anwendungen, die zB für Dichtungen viel Geld ausgeben. Es kann auch die Flex-Rigid-Schaltungen ersetzen, die es Ihnen ermöglichen, PCBs mit Biegungen zu haben (um beispielsweise eine Kamera mit PCBs zu umwickeln).

Heutzutage erfordern Teile aus mehreren Materialien jedoch entweder einen 3D-Drucker, der automatisch zwischen den Materialien umschaltet (wir reden hier von Hunderttausenden von Dollar) oder der anhält und den Materialwechsel zulässt, bevor er mit dem Rest des Teils fortfährt. Beachten Sie, dass Sie nicht einmal jedes Material verwenden können: Obwohl Kunststoffe und Harze kinderleicht sind und Metalle im Allgemeinen andere Techniken erfordern (z. B. Pulverschmelzen mit einem Laser), aber sehr zuverlässig ausgeführt werden können, wenn Sie das Geld auf den Tisch werfen, bin ich es nicht Beachten Sie jede bewährte Methode (außer sehr frühen Prototypen) zum Drucken von Glasfaser oder Polyimid, daher müssen Ihre Leiterplatten dicker sein als vorhandene Leiterplatten, halten die Temperatur nicht so gut aus oder haben eine niedrigere Durchbruchspannung (und daher eine höhere Kriechstrecke). Hochspannung) zum Beispiel. Darüber hinaus, Da ist die Beschichtung, um das Zusammenstecken von Steckverbindern und das Löten zu verbessern. Es ist Ihnen vielleicht nicht bewusst, aber vorhandene Laminate sind sehr fortschrittlich und verwenden Materialien, die noch nicht druckreif sind. Es ist nicht in allen Branchen notwendig und schon gar nicht für den Hausgebrauch.

Materialbeschaffenheit ist das eine, Präzision das andere. Der aktuelle Prozess zum Erstellen von Leiterplatten ist EXTREM genau. Sogar die billigen PCB-Häuser da draußen können Dutzende von 12-18-um-Schichten, perfekt runde Durchkontaktierungen mit einem Durchmesser von 0,1 mm, Leiterbahnen von nur 0,1 mm und einem Abstand von 0,1 mm herstellen, mit Formen, die so genau sind, dass Sie mit Ihrem CAD nie einen Unterschied feststellen werden 10-fach gezoomte Ansicht und ein Mikroskop mit der gleichen Vergrößerung (ich hatte noch nie Probleme mit Säurefallen). Es mag übertrieben klingen, ist es aber nicht. Möglicherweise benötigen Sie nicht Dutzende von Schichten, aber ein Abstand von 0,1 mm ist in dichten Schaltkreisen, einschließlich oberflächenmontierter Komponenten, sehr verbreitet, und Sie möchten nicht, dass Ihre 45 ° -Gehrungen mit benachbarten Leitungen kurz sind.

Schließlich erwarte ich eine höhere Bauzeit. Photolithographie, Säureätzen etc. sind relativ schnelle Prozesse und die Montagelinien sind so ausgelegt, dass der Durchsatz sehr hoch ist: Dutzende von Leiterplatten in einen Eimer tauchen, in einen anderen schieben, während ein anderes Panel seinen Platz einnimmt. In der Produktion ist Zeit Geld. Ich würde keinen hochmodernen 3D-Drucker kaufen, der 25 Leiterplatten in 3 Stunden baut, wenn ich Hunderte in der gleichen Zeit mit weit verbreiteten Maschinen und Chemikalien bauen kann.

Wenn diese Technologie fertig ist, wird es für viele Anwendungen eine sehr gute Nachricht sein (obwohl ich vermute, nicht für alle). In der Zwischenzeit lohnt es sich einfach nicht.

Soweit ich weiß, gibt es bei 3D-gedruckten Leiterplatten zwei Hauptprobleme, die beide mit dem druckbaren leitfähigen Material zusammenhängen.

1. Das Material ist teuer (im Allgemeinen auf Silberbasis). Dies ist für einfache Designs tolerierbar, aber Hochgeschwindigkeitsarbeiten erfordern Boden- und Antriebsflugzeuge, die das Material sehr schnell auffressen.
2. Die Leitfähigkeit ist weitaus schlechter als bei Kupfer. Das bedeutet weit größere Verluste in der Leiterplatte.