Зачем нужны радиодетали в технике
Разработчики и производители электроники должны уделять постоянное внимание цепочке поставок электронных компонентов. Частая нехватка компонентов, значительные сроки выполнения заказа и даже случаи поддельных компонентов мотивируют использование другие методов для прямого изготовления электронных компонентов для использования в печатных платах в качестве общей стратегии частичного упрощения. Цель состоит в том, чтобы сократить время изготовления и количество этапов сборки, задействованных в процессе производства электроники.
Эта же цель упрощения деталей использовалась в других отраслях промышленности для изготовления сложных механических деталей с сокращенным временем изготовления, меньшим количеством этапов сборки, меньшим весом, меньшими отходами и конкурентоспособными затратами. Поскольку те же принципы применяются к печатным платам и электронным компонентам, можно ожидать, что в области производства печатных плат появится большая автоматизация. Это особенно верно, поскольку технология аддитивного производства компонентов становится все более специализированной для электроники.
Технология аддитивного производства компонентов. Радиодетали в технике
Одной из целей при проектировании аддитивного производства является снижение затрат на изготовление и этапов сборки за счет уменьшения сложности традиционных продуктов. Упрощение деталей основано на устранении ненужных частей продукта за счет сокращения нескольких частей одного компонента. Если взять в качестве примера механические системы, это обеспечивает более прочную деталь за счет устранения концентрации напряжений в точках крепления и сварных швах, а также снижает общий вес за счет устранения самих крепежных элементов и других ненужных частей более крупной системы. Эти преимущества упрощения деталей стали основной движущей силой недавнего роста аддитивного производства в ряде отраслей. Радиодетали в технике в данный момент играют важную роль.
В производстве электроники мы видим нечто подобное с целью устранения избыточных, ручных или трудоемких шагов во время сборки. Однако точный уровень доступного упрощения и консолидации зависит от точного процесса 3D-печати, используемого для изготовления компонентов, печатных плат, полупроводниковых устройств или других устройств. Поскольку для изготовления одной панели сложных многослойных печатных плат могут потребоваться десятки этапов изготовления и сборки, они являются основным кандидатом для упрощения деталей с использованием аддитивного производства.
В технологии аддитивного производства компонентов во время изготовления печатных плат упрощение радиодеталей в технике включает два аспекта:
Прямая печать электронного компонента на печатной плате в процессе его изготовления. Совместное осаждение подложки и проводящих структур одновременно. Струйная печать изолирующими и проводящими красками, а также аэрозольная печать чрезвычайно полезны в этом процессе. Этот аддитивный процесс требует только двух материалов (проводящего и изолирующего) для одновременной печати архитектуры межсоединения, подложки печатной платы и проводящих компонентов.
Другие аддитивные процессы используются для 3D-печати пассивных и активных компонентов с использованием других процессов. Эти другие процессы, такие как FDM с легкоплавкими сплавами или полимерами на FR4, трудно интегрировать в процесс, который включает совместное нанесение проводников и изолирующей подложки, но их можно использовать для 3D-печати дискретных компонентов.
В качестве примера исследователи из Калифорнийского университета в Беркли использовали процесс FDM для 3D-печати пассивных компонентов и беспроводной датчик 0,53 ГГц с использованием системы 3D-печати с несколькими соплами. Их процесс все еще нуждается в совершенствовании, а компоненты нуждаются в дальнейшей миниатюризации. Тем не менее, эти компоненты могут изготавливаться с широким диапазоном значений сопротивления, емкости или индуктивности. Другие компании, такие как AT&S, лидируют в коммерциализации этих возможностей.
Процесс струйной печати, включающий совместное осаждение изолятора и проводника, все еще может использоваться для изготовления проводящих электронных компонентов, таких как электромагнитные катушки, индукторы, BGA, проводящие сенсорные датчики и антенные решетки. Такие компоненты, как конденсаторы, все еще находятся на стадии проверки концепции, поскольку они используют подложку в качестве диэлектрика. Однако прямая печать этих компонентов вместе с изолирующей подложкой позволяет при желании легко встраивать эти компоненты во внутренние слои, что освобождает пространство на поверхностных слоях для других компонентов.
◄ Назад к новостям