科技前沿

利用3D打印,科学家制造了世界上第一个三维立体电路

  

       德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)工程学院的 Raymond C. Rumpf 博士是电磁(EM)实验室的总负责人,EM 实验室致力于利用 3-D 打印,开发电磁和光电相关的革命性技术。

       自 2010 年以来,Rumpf 团队取得了一些革命性成果,比如超高频率选择表面以及世界上最薄的介电天线之一等。不过,EM 实验室最新的研究成果,意义最深远。2018 年早些时候,EM 实验室的研究人员通过完全自动化的流程,制造了世界上第一个真正的三维立体电路。

       全自动化 3D 打印电路是领域内热点方向,三维电路可以使电路更小、更轻、更有效率,为实际应用提供更高的可操作性,因此引起了广泛的研究。3D 打印可以制造出任意形式的立体电路,然后集成到任何物体中或者表面,同时并没有相应增加电子器件的尺寸或者重量,这个技术可以让电子无处不在。EM实验室的这项研究得到了美国陆军研究实验室、和美国空军研究实验室的资金支持。

       Rumpf 表示,他们的成果经过了很多年的积累,集成了所有工具和流程才得以实现。EM 实验室的团队成员花了 3 年时间自主设计开发“未来主义”的CAD工具,用于生产三维/立体电路,这个定制化的工具,可以将电子组件放置在任意位置、任意方向,可以在三维方向设计电路连接。该团队用了近 1 年时间搭建开发的设计软件和 3D 打印过程之间的联系,并于2018 年下半年初完成了一个界面,可将电路设计转化成 3-D 打印机可以读取的代码,使之可以一步打印出电路。

       Rumpf 认为,自动化 3D 打印电路这项技术是一个有可能改变传统电子产品设计和制造方式的壮举:“未来,我认为可能看不到大型电子制造企业,生产大批量产品,统治着市场的场景。取而代之的是成千上万的小企业,生产数以千计的产品,既有批量生产,也有定制化生产。”