3D 打印 PCB：制造电路板的新方法

3D 打印 PCB：制造电路板的新方法

近年来，3D打印技术在各个领域都取得了显著进展，其中3D打印PCB（印刷电路板）更是成为电子制造业的热门话题。这种创新的制造方法不仅降低了成本，还提高了设计灵活性，为电子产品的开发带来了新的可能性。本文将为您详细介绍3D打印PCB的技术原理、制造方法、优缺点以及未来展望。

可以 3D 打印电路板吗？

是的，您可以。传统上，印刷电路是通过蚀刻铜层基板并创建称为迹线的导电路径来制造的。如今，您还可以 3D 打印它们。该技术不应与3维结构混淆。

3D 打印是一种增材制造方法，其中喷嘴沉积半固体材料或高功率激光熔化颗粒以创建所需的零件。要 3D 打印电子电路，您需要一台称为 3D 打印机的机器。

3D 打印 PCB 板具有多种优势，从降低成本到设计灵活性。这解释了为什么该技术迅速普及。您还可以用它来制作几乎任何类型的板：单面、双面、多层、柔性板等。

DIY 3D 打印 PCB 电路板

资源：https://youtu.be/QRlDGPiPdvw?si=KHC64vZZKvPqIa8G

3D打印PCB的优点和缺点

3D 打印 PCB 技术正在迅速获得关注。它的流行源于其众多优势。然而，在为您的项目选择该方法之前，您必须意识到它还存在一些缺点。让我们从优点开始。

为什么选择

• 与需要蚀刻基材的传统减材工艺不同，它不会产生太多废物。
• 您可以使用它来创建复杂的几何形状，这在制造定制板时非常有利。
• 与传统制造相比，它使用的步骤更少，非常适合在全面生产之前制作电路板原型。
• 对于预算有限、产量较低的小型项目或 DIY 项目来说，这是一种经济的电路板生产方式。

缺点

• 它相对较慢，特别是当它涉及使用灯丝一次一层地构建板层时。
• 与以常规方式制造电路板相比，3D 打印电路板时可以使用更少的材料。
• 它会产生不太精确的导电路径或迹线，从而使高分辨率图案的生产成为一项挑战。

使用 3D 打印机打印 PCB

资源：https://www.elektormagazine.com

3D 打印 PCB 的方法

3D 打印 PCB 的方法有多种。每种方法都使用不同的技术来生产导电图案或迹线。它们包括以下内容。

喷印

涉及到喷涂导电油墨到基材上以创建痕迹图案，并且可以使用不同的技术：喷墨和气溶胶喷射。它们的不同之处在于打印机喷射墨水的方式。

在喷墨打印中，打印机以液滴形式喷射导电墨水，描绘出所需的图案。固化墨水使导电迹线保持完整并准备好连接组件。

气溶胶喷射将墨水以雾状喷射。这种方法会产生导电材料的微小通道。干燥后，墨水显露出电路板的痕迹图案。

熔融沉积建模

在此方法中，3D PCB 打印机使用热塑性材料（以一种称为长丝的形式）来构建板层。它先加热塑料丝，然后将其通过喷嘴挤出以形成电路迹线。

FDM方法是最流行的3D打印PCB方法。它相对便宜。然而，它会产生低分辨率痕迹，非常适合原型设计和其他非商业项目。

激光打印

高功率激光器熔化微小颗粒以产生所需的电路板设计。颗粒可以是不同的材料，包括金属、玻璃、陶瓷和塑料。

有时，激光直接在一层感光材料中形成PCB。使用这种方法，3D 印刷电路板公司可以创建高精度的图案。这种激光技术称为 DLW，即直接激光写入。

尽管相对较慢，DLW 仍可创建具有精细电路走线的复杂设计。它是用于原型设计或教育目的的绝佳方法。

PCB 上的 3D 打印电子电路

资源：https://www.eenewseurope.com

3D 打印 PCB 与传统制造 PCB 的比较

3D打印PCB板与传统生产类型有何不同？两者有一些区别。

• 3D 打印类型使用与传统板材不同的材料。这些材料包括热塑性塑料、导电油墨和金属粉末。
• 与具有复杂几何形状的 3D 打印类型不同，传统板的设计可能性有限。
• 传统电路板具有更好的机械性能，可以在更恶劣的条件下使用
• 3D 打印板成本较低。他们使用更少的步骤来制作
• 3D 打印电路板是一个缓慢的过程。因此，它们不是大型项目或更高级别项目的最佳选择生产运行.

3D打印PCB板走线（DIY）
资源：https://youtu.be/QOOAXWyt8Fg?si=p4JEbsUQ5kv9H9Bm

3D打印PCB板的潜在应用

鉴于其相对于传统电路板的各种优势，3D 打印 PCB 板在许多项目（商业或非商业）中得到应用。受欢迎的包括以下内容：

• 由于成本降低且数量较少，它们是原型设计的理想选择工装要求.
• 它们适合不需要复杂流程来实施的小批量项目。
• 如果您的项目需要正常制造可能无法生产的复杂设计，您可以使用 3D 打印 PCB 电路板。
• 由于成本降低且设计灵活，3D 打印板非常适合教育。
• 您还可以使用该技术生产通用电路板，例如用于电子设备和其他应用的 PCB。

高密度3D打印PCB板
资源：https://www.youtube.com/watch?v=aLcdm6gB6eE

PCB 3D打印的未来是什么？

3D打印目前正在发展中。研究人员正在寻找使用该技术和新材料生产零件的新方法，这些技术和新材料在使用该技术时效果最好。

毫无疑问，持续的创新将改变我们生产 PCB 的方式。我们可能会看到它们通过更高分辨率的迹线图案而变得更好，并使用更高质量的材料（例如石墨烯墨水。

反过来，这将导致 3D 打印 PCB 板在不同行业中的应用增加，包括那些暴露在恶劣环境中的行业。简而言之，技术会越来越好。

总结

3D 打印 PCB 电路板正在彻底改变各行业使用的电子电路的生产。它们的制造成本较低，并且易于制造复杂的设计和形状。随着技术的不断发展，我们很可能会看到打印速度的提高。具有更高机械性能和可制造性的更好材料也将出现。

本文原文来自venture-mfg.com