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聚合物厚膜电路是否实用?

十一月 01, 2019 | Dominique K. Numakura, DKN Research
聚合物厚膜电路是否实用?

减成法工艺(铜箔蚀刻工艺)是制造各种印制电路的主要工艺。另一方面,可印刷电子技术在这一领域取得了重大进展,一些研究人员预测,在不久的将来,传统的蚀刻工艺将被印刷工艺所取代。对制造商来说既有技术上的优势,也有经济上的优势,但印刷技术是否实用呢?

目前这两种技术,我都有使用,主要取决于手中的任务。图1比较了蚀刻工艺和印刷工艺之间的技术性能。蚀刻工艺(红线)假设是采用典型的光刻和蚀刻工艺生产的挠性铜层压板。厚膜印刷是指在塑料薄膜上丝网印刷银浆(蓝线)。

图1:雷达图

因为红线和蓝线显示的图形不同,所以这两种工艺具有不同的优缺点。比较这两种工艺技术的所有要点并不切实际;相反,我们应该考虑印刷工艺是否能够以可接受的成本构建关键部件。一旦我们通过了成本测试,就可以确定这些技术是否存在任何关键问题。

很容易确定采用哪种技术,因为这两种技术在每个方面都有可测量的性能。通常,厚膜电路的导电性比铜蚀刻电路低两三个数量级,因此没有理由反对使用铜箔电路。由于银墨导体存在迁移问题,所以厚膜电路需要特殊的结构来保证可靠的绝缘。仅在过去20年中的进步和创新就已改变了用厚膜电路产生精细线路的工艺。批量生产商可以在塑料薄膜上生产50微米的线宽/线距。厚膜电路与薄铜箔电路具有同等的精细走线性能。然而,可靠的技术和工艺良率之间仍然存在差距。

厚膜印刷工艺可以为双面电路和多层电路产生低成本的导通孔。可作为附加层的替代工艺。传统的蚀刻工艺要求适当的挠性覆铜箔层压板作为起始材料。另一方面,厚膜工艺可用于各种塑料薄膜,弹性材料可用于可穿戴设备。

一般来说,对于焊接,铜箔电路的设计有足够的耐热性,但由于导电油墨的有机基质,大多数厚膜电路的耐热性不高。厚膜工艺的优点之一是能够为功能器件(例如挠性传感器、光伏电池、电池、显示器等等)创建操作层。假设有可用的适当油墨,可通过一个简单的印刷工艺来实现。传统的蚀刻工艺几乎不能处理功能材料。

挠性设备的实际设计与制造过程相配合并不简单。如果有能力使用传统的蚀刻工艺,这是一个安全的办法。但是,如果无法采用蚀刻工艺构建PCB,则应考虑用适当的油墨材料实施厚膜印刷工艺。

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Dominique K. Numakura是DKN Research LLC的常务董事。如需了解更多信息和新闻,可通过haverhill@dknreseach.com联系Dominique。

标签:
#DKN  #EPTE  #日本  #材料 


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