柔性手機更近一步,谷歌、諾基亞3D列印專利獲批

2021-02-24 3D科學谷

隨著材料和工藝的成熟，3D列印技術走向更加的集成化。雖然集成之路不會一蹴而就，但經過仔細評估材料，設計和開發的特性，並部署製造和測試過程，集成功能結構的電子3D列印正在成為趨勢。

我們看到過3D列印手機蓋上集成3D列印天線的測試平臺，通過詳細的和系統的開發解決方案。目前可以很容易地基準集成天線，即模塑互連工藝或蝕刻衝壓天線注塑成型。

未來，能不能一次列印出一個智慧型手機來？或許這聽起來不可思議，然而，根據3D科學谷的市場研究，包括谷歌旗下的摩託羅拉，諾基亞都在「秘密」進行3D列印手機的研究。

3D列印手機

低調進行時

根據谷歌的專利，利用增材製造方法製造薄壁結構（例如，外殼或外殼）到列印床上，在列印過程中涉及到列印支撐部分以及列印完成後對支撐部分的處理，每個支撐件可以是單件，也可以是多個互鎖部分，並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、不鏽鋼、陶瓷等。

谷歌專利中所用的增材製造包括FDM熔融擠出技術、SLS選擇性雷射燒結技術、SLA光固化技術、以及多噴頭3D列印技術。

諾基亞的專利是關於無線可攜式電子裝置的設備製造，電子裝置包括由導電材料形成的主體，主體包括內腔和開口。還包括設置在內腔中的接地平面和電磁耦合，天線可以是環形天線和單極天線。導電性也可以由非導電材料製成，例如導電的金屬化技術。除了導電主體，電子裝置還包括一個殼體和蓋子。

國際上，不僅僅是谷歌、諾基亞，三星電子和LG電子全力研發屏幕可摺疊的新型智慧型手機，包括華為、聯想在內的國內廠商也在另闢蹊徑，這裡面很難說沒有用到3D列印技術。

除了手機廠商發力，手機產業鏈也出現了不少令人耳目一新的技術。這其中就有GrafTech發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列印技術將介電層和導電層和更多的電子元件列印到柔性石墨基體上。GrafTech增強了在可反覆扭轉、拉伸或彎曲的柔性材料上製造電子器件的實力，而柔性可彎折電子將成為目前印製電路板的潛在替代性產品，廣泛用於可摺疊手機、各種穿戴設備以及車載系統。

美國聯邦政府通過國家製造業創新網絡投入了7500萬美元建立混雜柔性電子製造創新研究所(Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Institute (FHE-MII)以應對電子產品變革面臨的各種挑戰。這其中活躍的典型的企業包括包括哈佛的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除了可以實現多層PCB板的快速原型製造，還可以實現在電路列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列印，為創建超薄的PCB板創造了條件，並且實現曲面的、可彎折的電路板列印。

參考資料：US009559412，US009555582

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