柔性手機(jī)更近一步，谷歌、諾基亞3D打印專利獲批

隨著材料和工藝的成熟，3D打印技術(shù)走向更加的集成化。雖然集成之路不會一蹴而就，但經(jīng)過仔細(xì)評估材料，設(shè)計(jì)和開發(fā)的特性，并部署制造和測試過程，集成功能結(jié)構(gòu)的電子3D打印正在成為趨勢。我們看到過3D打印手機(jī)蓋上集成3D打印天線的測試平臺，通過詳細(xì)的和系統(tǒng)的開發(fā)解決方案。目前可以很容易地基準(zhǔn)集成天線，即模塑互連工藝或蝕刻沖壓天線注塑成型。未來，能不能一次打印出一個(gè)智能手機(jī)來？或許這聽起來不可思議，然而，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，包括谷歌旗下的摩托羅拉，諾基亞都在“秘密”進(jìn)行3D打印手機(jī)的研究。

根據(jù)谷歌的專利，利用增材制造方法制造薄壁結(jié)構(gòu)（例如，外殼或外殼）到打印床上，在打印過程中涉及到打印支撐部分以及打印完成后對支撐部分的處理，每個(gè)支撐件可以是單件，也可以是多個(gè)互鎖部分，并具有不粘或紋理的表面。這些材料可以是聚四氟乙烯、特氟龍、鋁、不銹鋼、陶瓷等。

谷歌專利中所用的增材制造包括FDM熔融擠出技術(shù)、SLS選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、SLA光固化技術(shù)、以及多噴頭3D打印技術(shù)。

諾基亞的專利是關(guān)于無線便攜式電子裝置的設(shè)備制造，電子裝置包括由導(dǎo)電材料形成的主體，主體包括內(nèi)腔和開口。還包括設(shè)置在內(nèi)腔中的接地平面和電磁耦合，天線可以是環(huán)形天線和單極天線。導(dǎo)電性也可以由非導(dǎo)電材料制成，例如導(dǎo)電的金屬化技術(shù)。除了導(dǎo)電主體，電子裝置還包括一個(gè)殼體和蓋子。

國際上，不僅僅是谷歌、諾基亞，三星電子和LG電子全力研發(fā)屏幕可折疊的新型智能手機(jī)，包括華為、聯(lián)想在內(nèi)的國內(nèi)廠商也在另辟蹊徑，這里面很難說沒有用到3D打印技術(shù)。

除了手機(jī)廠商發(fā)力，手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈也出現(xiàn)了不少令人耳目一新的技術(shù)。這其中就有GrafTech發(fā)明了一種具有柔性石墨襯底的柔性電路板（專利號US009546764），通過3D打印技術(shù)將介電層和導(dǎo)電層和更多的電子元件打印到柔性石墨基體上。GrafTech增強(qiáng)了在可反復(fù)扭轉(zhuǎn)、拉伸或彎曲的柔性材料上制造電子器件的實(shí)力，而柔性可彎折電子將成為目前印制電路板的潛在替代性產(chǎn)品，廣泛用于可折疊手機(jī)、各種穿戴設(shè)備以及車載系統(tǒng)。

美國聯(lián)邦政府通過國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)投入了7500萬美元建立混雜柔性電子制造創(chuàng)新研究所(Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Institute (FHE-MII)以應(yīng)對電子產(chǎn)品變革面臨的各種挑戰(zhàn)。這其中活躍的典型的企業(yè)包括包括哈佛的Voxel8, 麻省理工的MultiFab，獲得GE和歐特克投資的Optomec，荷蘭TNO, 以色列的Nano Dimension。

Nano Dimension除了可以實(shí)現(xiàn)多層PCB板的快速原型制造，還可以實(shí)現(xiàn)在電路打印的過程中直接嵌入電子元件，在電子元件沒有完全封裝的情況下直接打印，為創(chuàng)建超薄的PCB板創(chuàng)造了條件，并且實(shí)現(xiàn)曲面的、可彎折的電路板打印。
參考資料：US009559412，US009555582

來源：3D科學(xué)谷
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