電子產品製造中的電氣互聯技術，已經由以表麵組裝技術、微組裝技術、立體組裝技術、高密度組裝技術等技術為標誌的發展時期，逐步進入了以光電互聯、綠色組裝、結構功能組件互聯、多介質複雜組件互聯等技術為標誌的新技術發展時期。為保證各類新型電路組件/模塊的電氣互聯品質和效率，電子行業對與這些要求相適應的新工藝、新方法提出需求。而3D打印的製造過程快速、結構形體複雜性無限製等技術特性，尤其適用於電子產品的單件、多品種小批量研製，以及采用傳統製造方式難以實現的結構電子產品的開發。
在結構電子產品製造領域，美國Optomec公司通過氣溶膠噴射3D打印技術已被應用在小批量產品的生產中，使用該技術3D打印的曲麵共形天線或在眼鏡上直接印製AR電子設備就是其中頗具代表性的應用。那麽，國內企業或科研機構在3D打印結構電子產品的製造領域發展到什麽程度了？
基體結構和導線交替打印
結構電子是指電路與電子元件按照一定的三維空間布局，附著或鑲嵌於基體結構上，形成的三維電氣結構。由於電氣部分具有三維空間布局，電子產品的空間利用率得到提升，體積得到減小。典型的結構電子產品包括：曲麵共形的天線、超級傳感器結構電子器件、抗壓結構電子器件等。
結構電子傳統製造工藝的線路附著於基板，基板為二維平麵薄板，線路隻能二維排布，難以實現新型結構電子器件的製造。其中一種新型的結構電子器件製造方法是將電路印刷在柔性平板上，通過折彎平板獲得一定程度的三維尺寸，但是這個方法本質上仍然是二維印刷，在垂直於平板的方向上並不能自由設計和製造電路，製造出的實質上是二維或是2.5維的結構。
另一種新型的結構電子器件製造方法是用SLA 技術3D打印出三維基體結構，然後在基體結構外表麵采用直寫工藝製造導電線路。在這個方法中雖然采用了三維基體結構，但其電路隻存在於基體結構外表麵，仍然是二維線路的組合，並未實現三維空間任意排布。那麽，是可以通過一種創新工藝來實現新型三維結構電子器件的製造呢？西安交通大學通過一種導線與基體同步打印的3D打印技術實現了結構電子產品三維空間的任意排布。
與其他3D打印產品類似，在進行3D打印之前首先需要根據結構電子產品的性能要求設計出電子器件中的電路空間分布和打印基體的幾何尺寸，完成產品建模之後，對3D模型進行分層處理，得到每層截麵的材料分布，並編寫打印頭集成裝置和工作平台的相對運動程序。
接下來，使用符合產品性能要求的導線打印材料和基體結構打印材料進行結構電子產品的3D打印。導線打印材料可以有三種不同形態，包括銅錫合金、銀錫合金、錫鉛合金這樣的低熔點金屬絲，納米銀離子凝膠溶液、導電高分子水凝膠的導電墨水，以及鋁粉、銅粉等金屬粉末。基體的3D打印材料則為ABS、PLA、PEEK絕緣性高分子絲材。
在打印時首先通過基體3D打印材料和打印頭完成基體部分的3D打印，然後切換為導線材料的打印頭，從而進行導線部分的3D打印。無論是使用以上所說的三種導線材料中的哪一種材料，導線材料都將通過打印頭沉積3D打印的基體結構中。
在完成一層基體結構和導線的打印之後，工作台將下降一個分層厚度，重複打印基材和打印導線的打印過程，直到打印完全部基體結構和導線得到結構電子。
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