NSCRYPT的3D打印技術(shù)為高性能電子產(chǎn)品帶來(lái)新進(jìn)展

2023年4月5日，南極熊獲悉，nScrypt的研究部門(mén)Sciperio宣稱(chēng)它的共形3D印刷電路結(jié)構(gòu) (PCS)取得了顯著的性能提升，這將推動(dòng)3D打印電子產(chǎn)品的發(fā)展。該公司表示這一進(jìn)展歸功于nScrypt的高精度Factory in a Tool技術(shù)。

△nScrypt的研究部門(mén)Sciperio 3D 打印的電路板

該研究旨在通過(guò)增強(qiáng)3D打印導(dǎo)電跡線(xiàn)和通孔（PCS中的小開(kāi)口），提高整體產(chǎn)量和性能可調(diào)性。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)打印具有保形加熱元件的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)這些改進(jìn)，這些元件可用于多種應(yīng)用，例如可穿戴技術(shù)、電子設(shè)備和加熱系統(tǒng)。

nScrypt和Sciperio的首席執(zhí)行官Ken Church表示，他們使用nScrypt的Factory in a Tool技術(shù)制作的導(dǎo)電跡線(xiàn)和通孔可以為高功率的共形PCS電路打開(kāi)大門(mén)，同時(shí)提高通孔良率和電路密度。這些進(jìn)步將PCS的性能與傳統(tǒng)的PCB更加接近，可以為高性能電氣功能設(shè)備的幾乎任何形狀邁出重要的一步。

△共形打印電路結(jié)構(gòu)示意圖

堆疊導(dǎo)電層技術(shù)

該技術(shù)是一種電路板制造工藝，用于在電路板上增加更多的導(dǎo)電層和連接器。這種技術(shù)可以提高電路板的密度和性能，并為電路板提供更多的設(shè)計(jì)自由度。在這種工藝中，電路板上的導(dǎo)電層是通過(guò)在不同高度上放置多層薄片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)過(guò)孔填充技術(shù)，可以將導(dǎo)線(xiàn)從一個(gè)層次連接到另一個(gè)層次，從而實(shí)現(xiàn)電路板上不同層次之間的連接。這種技術(shù)通常用于制造高性能電路板，例如在高速通信、計(jì)算機(jī)和航空航天等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。

△nScrypt 的3Dn-Axis Factory in a Tool (FiT) 3D打印機(jī)

研究表明，與單層堆疊走線(xiàn)相比，使用堆疊導(dǎo)電層制作走線(xiàn)可顯著降低電阻。隨著層數(shù)的增加，電阻穩(wěn)步下降，在沒(méi)有烘箱固化的情況下，從第1層到第7層觀察到92%的降低。這反過(guò)來(lái)又表現(xiàn)出比相同高度的單層跡線(xiàn)低得多的電阻。研究者還將這種技術(shù)與3D制造相結(jié)合，進(jìn)一步提高了制造效率和性能，通過(guò)將跡線(xiàn)集成到3D制造的電路結(jié)構(gòu)中來(lái)平衡堆疊跡線(xiàn)的額外高度。這種技術(shù)的進(jìn)一步研究和應(yīng)用，將有助于提高電路板的設(shè)計(jì)靈活性和生產(chǎn)效率，同時(shí)也有助于在高性能電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)更高的性能和可靠性。

△在另一個(gè)案例中，由InnovationLab公司采用3D打印技術(shù)制造的PCB示意圖

過(guò)孔填充技術(shù)

該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高效且準(zhǔn)確的過(guò)孔填充，同時(shí)還能夠控制填充的深度和位置，以滿(mǎn)足不同電路板的需求。該研究還表明，與傳統(tǒng)的過(guò)孔填充方法相比，nScrypt 的過(guò)孔填充技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高的填充效率和更均勻的填充質(zhì)量，從而提高了電路板的性能和可靠性。通過(guò)這些技術(shù)的改進(jìn)，可以為電子制造業(yè)帶來(lái)更高效、更靈活和更可靠的電路板制造解決方案。

根據(jù)研究結(jié)果，使用真空抽氣技術(shù)在連接50個(gè)過(guò)孔中的49個(gè)時(shí)表現(xiàn)出了良好的結(jié)果，平均電阻為4.8mΩ，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.47mΩ。在原型PCS中實(shí)施這些改進(jìn)后，該團(tuán)隊(duì)展示了由堆疊跡線(xiàn)啟用的共形3D打印加熱元件。加熱元件是通過(guò)3D打印制造的，每個(gè)部分具有不同數(shù)量的堆疊導(dǎo)電層，展示了電阻的可調(diào)性而無(wú)需修改跡線(xiàn)寬度。

總的來(lái)說(shuō)，NSCRYPT希望能夠?qū)崿F(xiàn)電子制造的快速、靈活和低成本。該公司表示新技術(shù)已經(jīng)得到了一些大型企業(yè)的興趣，包括英特爾、IBM和戴爾等公司。