印刷电子技术：过去与未来的技术

印刷电子（PE）是一个新兴且迅速增长的互连业务。它起源于家电的印刷柔性键盘以及在花哨杂志和文献中不断扩展的技术。PE的讽刺之处在于，这项技术可能是二战期间首先被采用的，而所有的印刷电路板都源于PE。

应用

PE最令人兴奋的是它将开启的所有新应用和市场。图1仅展示了PE开发者当前正在追求的十个市场。对于这些市场的大多数应用来说，它们的寿命都很短，实际的PE基板可能是一次性的。一些应用已经确立，如柔性键盘、印刷葡萄糖传感器和印刷RFID标签。其他的，如由印刷电池和电泳电解质驱动的化妆品抗皱面膜，甚至没有出现在这个列表上。

材料

材料继续是PE开发者面临的主要挑战。由于许多PE应用对成本敏感，当前的导电墨水（银）和绝缘体（聚酰亚胺薄膜）对它们的应用来说太昂贵了。当前的绝缘体候选材料见表1，导体见表2。

研究似乎更青睐使用玻璃、塑化纸和PET作为基材，以及铜、石墨/石墨烯和碳纳米管(CNT)作为导体的纳米技术。

表2：适用于PE的导电材料和油墨

制造过程

印刷电子技术让人联想到像杂志那样的低成本印刷。这项技术是我们最古老和最自动化的技术之一。但其他印刷技术如图2所示。

油墨印刷的各种方法按其分辨率（以微米计）和每秒平方米的吞吐量来划分。

表3显示了更详细的印刷表格。它列出了速度、分辨率、薄膜厚度（以微米计）以及它可以使用的油墨的粘度。

设计工具

如果您已升级到Altium Designer^® 19，您可能已经注意到它具有设计印刷电子产品的能力。这是幸运的，因为许多创意和创新电子产品可能会采用印刷电子基板的形式。3D打印现在可以使用银浆和各种绝缘材料、电阻和电容墨水来制造印刷电子产品。不久将会有半导体（P型和N型）墨水以及OLED浆料可用。随着技术变得更加流行，其他特殊墨水也将被开发，以及类似纸张的改进基板。

要全面而详细地了解印刷电子产品，请下载并阅读Joseph Fjelstad的电子书《Flexible Circuit Technology-Fourth Edition》中的第11章：印刷电子产品，第380-444页，网址为www.iconnect007.com

图2. 九种高速打印方法及其分辨率功能

表3. 当今可用的高速打印特性的更多细节，包括它可以使用的墨水粘度范围

参考文献：

1. 有机与印刷电子协会，OPE杂志，1-2007，www.ope-journal.com