柔性手机更近一步，谷歌、诺基亚3D打印专利获批

3DScienceValley — Sat, 11 Feb 2017 08:37:47 +0000

随着材料和工艺的成熟，3D打印技术走向更加的集成化。虽然集成之路不会一蹴而就，但经过仔细评估材料，设计和开发的特性，并部署制造和测试过程，集成功能结构的电子3D打印正在成为趋势。

我们看到过3D打印手机盖上集成3D打印天线的测试平台，通过详细的和系统的开发解决方案。目前可以很容易地基准集成天线，即模塑互连工艺或蚀刻冲压天线注塑成型。

未来，能不能一次打印出一个智能手机来？或许这听起来不可思议，然而，根据3D科学谷的市场研究，包括谷歌旗下的摩托罗拉，诺基亚都在“秘密”进行3D打印手机的研究。

根据谷歌的专利，利用增材制造方法制造薄壁结构（例如，外壳或外壳）到打印床上，在打印过程中涉及到打印支撑部分以及打印完成后对支撑部分的处理，每个支撑件可以是单件，也可以是多个互锁部分，并具有不粘或纹理的表面。这些材料可以是聚四氟乙烯、特氟龙、铝、不锈钢、陶瓷等。

谷歌专利中所用的增材制造包括FDM熔融挤出技术、SLS选择性激光烧结技术、SLA光固化技术、以及多喷头3D打印技术。

诺基亚的专利是关于无线便携式电子装置的设备制造，电子装置包括由导电材料形成的主体，主体包括内腔和开口。还包括设置在内腔中的接地平面和电磁耦合，天线可以是环形天线和单极天线。导电性也可以由非导电材料制成，例如导电的金属化技术。除了导电主体，电子装置还包括一个壳体和盖子。

国际上，不仅仅是谷歌、诺基亚，三星电子和LG电子全力研发屏幕可折叠的新型智能手机，包括华为、联想在内的国内厂商也在另辟蹊径，这里面很难说没有用到3D打印技术。

除了手机厂商发力，手机产业链也出现了不少令人耳目一新的技术。这其中就有GrafTech发明了一种具有柔性石墨衬底的柔性电路板（专利号US009546764），通过3D打印技术将介电层和导电层和更多的电子元件打印到柔性石墨基体上。GrafTech增强了在可反复扭转、拉伸或弯曲的柔性材料上制造电子器件的实力，而柔性可弯折电子将成为目前印制电路板的潜在替代性产品，广泛用于可折叠手机、各种穿戴设备以及车载系统。

美国联邦政府通过国家制造业创新网络投入了7500万美元建立混杂柔性电子制造创新研究所(Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Institute (FHE-MII)以应对电子产品变革面临的各种挑战。这其中活跃的典型的企业包括包括哈佛的Voxel8, 麻省理工的MultiFab，获得GE和欧特克投资的Optomec，荷兰TNO, 以色列的Nano Dimension。

Nano Dimension除了可以实现多层PCB板的快速原型制造，还可以实现在电路打印的过程中直接嵌入电子元件，在电子元件没有完全封装的情况下直接打印，为创建超薄的PCB板创造了条件，并且实现曲面的、可弯折的电路板打印。

参考资料：US009559412，US009555582

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