近日，工業(yè)3D打印機制造商Optomec宣布三臺氣溶膠噴射打?。ˋJP）設備，已經(jīng)出售給一家“財富50強”企業(yè)。盡管買家信息沒有披露，但這些3D打印機將用于制造新一代可穿戴電子產(chǎn)品。根據(jù)Optomec首席執(zhí)行官Dave Ramahi的說法，氣溶膠噴射打印機的持久吸引力會幫助客戶走上生產(chǎn)之路。

■AJP印刷的可拉伸觸覺傳感器（來源：劍橋大學）

氣溶膠噴射打印的潛力 

Optomec公司的3D打印機由兩種截然不同的技術提供支持：定向能量沉積和氣溶膠噴射打印，后者可以讓用戶能夠?qū)㈦娮幽苯映练e到材料表面上。因此，當用于印刷導電銀時，氣溶膠噴射打印工藝有助于創(chuàng)建高分辨率電路，并且能夠?qū)崿F(xiàn)小至10μm的特征。 

早在2018年，三星公司就購入一套Optomec的Aerosol Jet 5X系統(tǒng)，以加快電子生產(chǎn)。這比Northrop Grumman公司使用氣溶膠噴射打印設計出制造半導體互連的時間還要早。在實驗過程中，這家國防公司運用3D打印技術，成功地將介電層和金橋狀結構構建到毫米波集成電路上，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的連接。 

■Optomec于2021年6月獲得了一種基于原位加熱的3D打印微結構方法的專利（來源：Optomec）

從那時起，Optomec持續(xù)開發(fā)氣溶膠噴射打印功能，使其成為對客戶更具吸引力的前景，并在2021年早些時候獲得了一項用于精確生產(chǎn)3D微結構的紫外線照明技術的專利。公司還在Northrop Gruman的毫米波集成電路研究基礎上，開發(fā)了一種信號增強互連解決方案，可有效地將5G天線的輸出提升一倍。 

200萬美元可穿戴設備交易

無論是健康監(jiān)測追蹤器和血糖監(jiān)測器，還是時尚智能服裝，毫無疑問可穿戴電子產(chǎn)品越來越受社會大眾歡迎，并且會繼續(xù)存在。事實上，Optomec估計該行業(yè)在未來十年將變得越來越有利可圖，至2030年全球可穿戴電子產(chǎn)品的銷售總額將有望超過1500億美元大關。 

這種可穿戴設備的主要特點之一是，能夠在日常生活中不顯眼地“粘住”使用它們的人。為了有效地發(fā)揮作用，可穿戴電子產(chǎn)品需要具有足夠的靈活性，以適應人體。然而在實踐中，高精密生產(chǎn)柔韌電路極具挑戰(zhàn)性，對于企業(yè)而言，進入可穿戴設備領域也同樣如此。 

由于能夠在非平面基材上打印，Optomec的氣溶膠噴射打印非常適合應對這些挑戰(zhàn)，現(xiàn)在它已經(jīng)收到了來自“數(shù)字連接供應商”的200萬美元訂單，該公司將生產(chǎn)可穿戴電子設備。這項訂單包括三套氣溶膠噴射打印系統(tǒng)以及相關的軟件和數(shù)字產(chǎn)品，以及Optomec正在進行的應用程序開發(fā)支持。

“這些訂單是Optomec重復銷售能力的另一個例子，”Ramahi補充道，“在這個例子中，公司應用實驗室中進行的一些新開發(fā)展示了可拉伸電路打印以及主要的3D共形電路功能，這些功能都將支持客戶的產(chǎn)品設計。” 

■Nano Dimension的DragonFly LDM 3D打印技術正在發(fā)揮作用（來源：Nano Dimension）

目前，3D打印電子行業(yè)可能仍處于萌芽階段，但Optomec等公司已經(jīng)試圖將自己確立為早期的市場領導者。Nano Dimension是另一家領先的電子3D打印機制造商，最近在其DragonFly系統(tǒng)方面也取得了重大進展，同意與德國弗勞恩霍夫制造技術及自動化研究所（Fraunhofer IPA）合作，以提高自由形式打印能力。

在其他地方，nScrypt現(xiàn)在已經(jīng)展示了微量分配“SmartPump”工具頭將電子設備3D打印到曲面上的能力，而在更多的實驗應用中，德克薩斯大學埃爾帕索分校的一個團隊開發(fā)了一套低成本氣溶膠噴射打印系統(tǒng)，能夠?qū)щ娔练e到復雜的設計中。