[经验]

金、银、铂: 新型导电油墨在 PCB 制造业的巨大回报

2022-6-18 14:44:46

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导电油墨可能会推动印制电路板制造业的未来ーー至少在快速成型方面是如此。这些油墨，通常涉及导电材料的组合，如铜，银，或黄金，正在获得蒸汽制造，因为他们可以更容易地适应独特的几何形状和较小的外壳的设备今天。
开发电子墨水解决方案已近十年的 Electroninks 公司今天宣布推出一系列新的墨水解决方案，包括黄金和铂金无粒导电墨水，成为头条新闻。

电子墨水提供无粒子油墨由金属薄膜组成，没有粘合剂All About Circuit 有机会与 Electroninks 首席执行官布雷特•沃克(Brett Walker)坐下来，亲身了解这项技术。
用于快速成型和密封的电子油墨今天的工程师们面临着这样一个难题: 在设计复杂几何形状的小型设备的同时，也减少了投放市场的时间。这些迫切的需求只会加剧对更快速设计、原型制作和开发的需求。董事会级别的制造商正在研究如何在不降低质量的情况下满足这些需求。
一种解决方案，许多人已转向导电油墨: 金属油墨，可以直接印在基板上，以添加生产多氯联苯。这意味着制造商可以在添加导电油墨层之前制造出电介质，这与传统的 PCB 制造方法形成对比，传统的 PCB 制造方法通过减法工艺蚀刻掉铜层。
通过使用电子墨水，设计师可以直接在内部打印紧凑而独特的电路。

使用电子油墨的封装层隔室电磁干扰屏蔽实例Walker 解释说 Electroninks 背后的前提是为整个电子行业开发一个成熟的 PCB 原型平台。
他表示: “(Electroninks)不再需要进行这些快速的原型处理，而是允许你拥有更多桌面风格的平台。”。“一旦我们达到最大产量，一般的电气工程师就可以负担得起，让他们的流程更加流畅。”
从位图输出到电子油墨印刷的一条直线电子链接提供了一个从开始到结束的简单流程。不需要任何特殊的设计或布局工具，工程师可以采取现有的位图输出(例如，来自 Altium 或 Autodesk 的 Eagle) ，上传到 Electroninks 的软件，并让 Electroninks 打印机完成这项工作。
“后端的软件真的很流线型,”沃克指出。“如果你使用铝，很好。用铝。如果你用 Autodesk 的话，很好。用那个。只要能够导出位图图像和简单的图像文件，就可以将它们直接拖放到平台中。它直接印刷，不需要专门的设计或版面。”
作为这一顺利的端到端过程的证明，Electroninks 公司最近与美国空军签订了一项合同，帮助战斗机快速迭代和制造 PCB 原型，节省宝贵的时间，并保护政府专有机密免受供应链中的威胁。
新的黄金和白金油墨扩大投资组合今天，电子墨水公司宣布增加了黄金和铂粒子无导电油墨到其现有的导电银油墨组合。
虽然传统的黄金和铂金油墨是基于金属纳米颗粒分散在有机/聚合物上，但 Electroninks 的新产品是无颗粒的。相反，新的金和铂金墨水是由金属-有机前驱物组成的，这些物质能够比传统的纳米颗粒墨水在更低的温度下干净地分解。这种物质差异对减少电子垃圾有很大的影响。
例如，芯片上的 EMI 屏蔽(Electroninks 的主要市场)传统上需要昂贵的冲压钢或冲压铝罐。对于化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD) ，制造商必须在受控的室内环境中管理金属蒸汽。

电子墨水涂层厚度对电磁干扰屏蔽效果的影响电子墨水说，它使用的电力比控制或真空式的小室少100倍。沃克表示: “与电镀浴相比，这种方法的用电量要少得多。所有这些废水都含有有毒金属，不能排放到环境中。”。“我们正在热固化基板上的墨水。我们不使用巨大的、高度控制的水浴，你不得不对其进行过滤，并进行各种各样的后处理过程。”
据说这种油墨具有催化活性和高耐腐蚀性，使其成为保护电路、气体、热和生物传感器的有用材料。

比较 Electroninks 产品和基于纳米颗粒的替代产品的表格Electroninks 公司表示，他们的黄金和铂金墨水将使消费电子产品、医疗设备、传感器和半导体比以前更轻、更便宜、更环境友善。
沃克说: “这些新油墨非常重要，因为它们进一步区分了我们的导电油墨的新方法，并进一步增加了我们在航空航天/国防、生物医学和传感器应用中的材料调色板。”。“这使制造商在高性能电子产品方面具有竞争力，而不是在大型电镀槽或 PVD 沉积方面。”