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据麦姆斯咨询介绍,中国国家科技部在《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》中提出了对微机电系统(mems)、工业传感器、先进半导体制造的重视,并提出了两项与电子制造相关的重要任务:极大规模集成电路制造装备及成套工艺和新型电子制造关键装备。近些年,3d打印技术在电子产品制造领域的应用越来越多。那么,在这些3d打印电子应用中哪些是具有产业化潜力的?这些应用对于电子产品制造的主要价值是什么?3d打印电子制造的市场规模有多大?该市场的产业链中活跃着哪些企业?其发展趋势如何?……

为了解答上述问题,本报告分析了3d打印电子现有市场和新兴市场,以及市场发展的主要驱动因素,阐述了为什么有些应用无法在商业化方面取得成功,而哪些应用获得成功,并提供市场预测数据:2029年将超过20亿美元。此外,我们还探索了3d打印电子的许多潜在应用及创新企业。

3d打印和印刷电子是两个典型的增材制造技术案例。印刷电子的工作原理是利用喷墨、气溶胶喷射、材料挤出等印刷手段将导电、介电或半导体性质的材料转移至基底上,从而制造出电子器件、传感器及系统。印刷电子技术被业界推崇为引领21世纪柔性电子及应用产业革命的核心技术。与传统电子加工方法相比,印刷电子在大面积、柔性化、低成本方面具有优势。

减材与增材制造工艺对比

印刷电子:商业化成功案例

有效突破材料与工艺局限,提高整体利用率、减少能耗,明显提升器件性能,一直以来是器件一体化制造的重要考虑。纵观印刷电子领域的发展,无论是喷墨技术与电流体动力喷射这类数字技术,还是丝网、凹版、微接触版等印刷技术,分辨率主要集中在0.1~10μm量级。印刷电子所涉及的材料及沉积工艺,当结合系统数控与路径设计时,极易实现在立体空间的三维堆积成型,因此正成为3d打印电子技术的重要方向之一。

介尺度器件增材制造特征示意

本报告剖析了3d打印电子和电路原型制作的成功案例。例如,voltera公司于2015年推出了印刷电路板(pcb)3d打印机:v-one,并荣获当年的全球设计大奖——james dyson奖。该款3d打印机使用高导电性的银纳米颗粒墨水来打印电路,并用绝缘性油墨作为层间的掩膜,可以轻松地制作双层电路板。除了电路板,v-one还可以作为一个焊膏分配器。

voltera v-one:印刷电路板3d打印机

本报告详细介绍了以下3d打印电子技术,包括每种技术类型的主要供应商情况及swot分析,涉及相关设备和材料的价格、电导率和精度等:

- 喷墨打印:导电油墨和绝缘油墨

- 导电金属和绝缘热塑性材料的挤压打印

- 导电膏体和绝缘热塑性材料的挤压打印

- 气雾喷射(aerosol jet)

本报告涵盖以下3d打印材料:

- 金属

- 导电热塑性材料

- 导电油墨

- 导电膏体

- 导电光聚合物

本报告主要分析以下3d打印市场:

- 消费类市场

- 教育与科研

- 专业pcb原型设计

- 天线制造

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