L'impression 3D des PCB est-elle possible?

Je viens de voir cette photo sur l'impression 3D PCB sur un site Web, est-ce que ça peut marcher dans la vraie vie? Ce serait tellement cool, si cela pouvait être utile dans la vraie vie.

Ça peut marcher. J'ai récemment vu un haut-parleur entier construit à l'aide d'une imprimante 3D multimatériaux. À l'avenir, il sera certainement possible d'imprimer des circuits 3D et des composants électromagnétiques (moteurs, etc.) à l'intérieur des produits sans prévoir d'ouvertures. Une véritable percée pour les applications qui paient beaucoup d'argent pour les joints par exemple. Il peut également remplacer les circuits flex-rigides qui vous permettent d'avoir des PCB avec des coudes (pour envelopper une caméra avec des PCB par exemple).

Cependant, de nos jours, les pièces en matériaux multiples nécessitent soit une imprimante 3D qui bascule automatiquement entre les matériaux (nous parlons de centaines de milliers de dollars), ou qui s'arrête et permet de changer le matériau avant de poursuivre avec le reste de la pièce. Notez que vous ne pouvez même pas utiliser n'importe quel matériau: bien que les plastiques et les résines soient faciles à utiliser et que les métaux nécessitent généralement des techniques différentes (par exemple la fusion de poudre à l'aide d'un laser), mais peuvent être effectués de manière très fiable si vous jetez de l'argent sur la table, je ne suis pas connaissant toute méthode éprouvée (autre que les tout premiers prototypes) pour imprimer de la fibre de verre ou du polyimide, vos PCB devront donc être plus épais que les PCB existants, ne géreront pas aussi bien la température ou auront une tension de claquage inférieure (et donc une ligne de fuite plus élevée à haute tension) par exemple. En plus de cela, il y a le placage pour améliorer l'accouplement des connecteurs et la soudure. Vous ne le réalisez peut-être pas, mais les stratifiés existants sont très avancés et utilisent des matériaux qui ne sont pas encore prêts pour l'impression. Il n'est cependant pas nécessaire dans toutes les industries et certainement pas pour un usage domestique.

La propriété des matériaux est une chose et la précision en est une autre. Le processus actuel de construction des PCB est extrêmement précis. Même les maisons de circuits imprimés bon marché peuvent faire des dizaines de couches de 12 à 18 um, des vias parfaitement ronds de 0,1 mm de diamètre, des pistes aussi fines que 0,1 mm et espacées de 0,1 mm, avec des formes si précises que vous ne verrez jamais de différence avec votre CAO vue zoomée 10 fois et un microscope du même grossissement (je n'ai jamais eu de problème de pièges à acide). Cela peut sembler exagéré, mais ce n'est pas le cas. Vous n'avez peut-être pas besoin de dizaines de couches, mais un espacement de 0,1 mm est très courant dans les circuits denses, y compris les composants montés en surface, et vous ne voulez pas que vos onglets à 45 ° se court-circuitent avec les lignes adjacentes.

Enfin, je m'attends à ce que le temps de construction soit plus long. La photolithographie, la gravure à l'acide, etc. forment un processus relativement rapide et les chaînes de montage sont disposées de manière à ce que le débit soit très élevé: trempez des dizaines de PCB dans un seau, déplacez-les dans un autre, tandis qu'un autre panneau prend sa place. Le temps, c'est de l'argent en matière de production. Je n'achèterais pas une imprimante 3D de pointe qui fabrique 25 PCB en 3 heures alors que je peux en construire des centaines en même temps en utilisant des machines et des produits chimiques répandus.

Lorsque cette technologie sera prête, ce sera une très bonne nouvelle pour de nombreuses applications (même si je soupçonne, pas toutes). En attendant, cela n'en vaut pas la peine.

Si je comprends bien, il y a deux problèmes principaux avec les PCB imprimés en 3D, tous deux liés au matériau conducteur imprimable.

1. Le matériau est cher (généralement à base d'argent). Cela est tolérable pour les conceptions de base, mais le travail à grande vitesse nécessite des avions au sol et électriques qui commencent à consommer le matériau très rapidement.
2. La conductivité est bien pire que le cuivre. Cela signifie des pertes beaucoup plus importantes dans le PCB.

Même l'impression de circuits imprimés en 3D fonctionne, ce n'est toujours pas un moyen pratique d'aller.

1. efficacité: à la fois en termes de coût et de temps;
2. précision: il ne peut pas imprimer les fils les plus fins.
3. durabilité: Il utilise probablement des plastiques comme isolant / panneau.
4. complexité: combien de couches peut-elle imprimer?