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研究人员开发3D打印电子设备新模式“百家乐下载”

百家乐下载 金融财经 2021年01月19日
本文摘要:从古腾堡印刷机1439年的发明者到现在,印刷产业经过数百年的历史,从活字印刷发展到平版印刷,到丝网印刷。在数字化的时代,人们发明了激光和喷墨打印机技术。并且构筑了将来3D打印机成形液体材料打印机的愿望。现在有一群研究者将3D打印机用于生产高清晰度电子设备。 目前,3D打印机技术已经可以生产电子标签等基本电子产品,但与生产价值数十亿美元的大型电子生产线相比还有差距。最近,英特尔推出了14纳米工艺生产的新芯片。 这项技术需要在一个芯片上构建成千上万的组件。

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从古腾堡印刷机1439年的发明者到现在,印刷产业经过数百年的历史,从活字印刷发展到平版印刷,到丝网印刷。在数字化的时代,人们发明了激光和喷墨打印机技术。并且构筑了将来3D打印机成形液体材料打印机的愿望。现在有一群研究者将3D打印机用于生产高清晰度电子设备。

目前,3D打印机技术已经可以生产电子标签等基本电子产品,但与生产价值数十亿美元的大型电子生产线相比还有差距。最近,英特尔推出了14纳米工艺生产的新芯片。

这项技术需要在一个芯片上构建成千上万的组件。以往,芯片是展开单晶硅来切断的,切断的单晶硅通过机器人安装在电路基板上,然后将电路基板安装在电子设备上。受施乐管辖的加利福尼亚州帕洛阿尔托研究中心(PARC )的团队开发了另一种生产方法,将单晶硅切断并沉淀到液体(即电子墨水)中。

然后,将电子墨水放置在3D打印机所需的打印机电子设备上。这种生产方式有两大优点。一是一些尖端设备的核心配件可以这样生产。

这意味着著高性能的电子设备将输出到打印机。二是这种方式可以用软件控制生产过程,使电子设备的生产不要局限于垄断大部分工业技术的繁荣经济。为了使激光打印机输出的文件每页的文字一点也不差,这样打印机输出的电子设备就可以在不削减追加成本的情况下确保生产质量。

因为要更改软件的设定,所以比整修工厂流水线上的设备容易得多。电子机器生产多样化的技术经常出现,有可能用单一的设备生产多个电子产品。

从那以后,无论是短期生产还是再利用生产,都没有必要以追加成本购买或改建生产设备。这种生产的灵活性对高附加值、低产量的专业制造商来说是有价值的。

但是,这项技术还停留在理论阶段。这个小组现在面临的挑战只是在打印机过程中将电子墨水准确地放在合适的位置。为了解决问题,他们首先想起了施乐公司的发明者在复印机生产中使用的静电印刷技术(xerography )。

PARC是激光打印机领域的领导者施乐公司于1970年成立的,作为独立国家研究公司运营。静电印刷技术包括由静电排序增色剂(粉状墨)形成的图像。然后,通过强光将图像感知为低感光材料(或通过激光感知),分解静电场,选择性地将着色剂微粒选择到感光材料的特定区域,分解图像,通过辊冷却将分解的图像读取到印刷用纸上。

增色剂粒子必须导向正确的方位,但芯片必须正确导向才能组装。研究者有必要在各芯片表面赋予特有的电荷分布顺序,使芯片在静电场下成为更正确的方位,最后用辊子分解基板。在此基础上,基板通过光刻法或喷墨法展开安装打印机。

这个团队最后的想法是把所有这些生产过程构建成一台机器。像复印机一样,人们不需要理解复印机的工作原理,但没有必要将其使用。在技术前景光明的短期内,很难生产这样的机器。

这个研究小组在第一次实验中,打印机推出了只有四个微芯片的电子设备。这种水平的打印机技术还不算什么,但不足以证明根据静电印刷技术设计生产电子设备的3D打印机是不现实的。

这个团队现在致力于打印机精度更高、芯片数更好的电子产品。他们也强烈要求可以利用那项技术作为实际生产的机会。PARC电子打印机项目负责人JanosVeres说,该技术可以在设备上安装传感器等部件所需的打印机。

这是航空和自动化产业等产业需要的技术。另外,该技术也可以作为必要的打印机的大型液晶画面使用。项目总负责人EugeneChow补充说,我们的技术在某种程度上是将处理器和内存芯片融合到电子墨水中。

最重要的是,不同的电子墨水可以具有不同的功能。例如,有具备光学功能的功能,有具备压电功能(piezoelectric )的功能,有具备微机械功能(micromechanical )的功能。就像喷墨打印机不同颜色的墨水。他指出,虽然未来的道路还很长,但这项技术会产生根本影响,最终成为革命性的生产工具。


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