Исследователи из Технологического университета Джорджии, Токийского университета и компании Microsoft Research разработали метод быстрого и недорогого изготовления электронных печатных плат, в котором задействуется обычный струйный принтер, способный печатать как на бумаге, так и на поверхностях твердых материалов. С помощью этого метода стало возможным изготовление прототипов и опытных образцов плат всего за 60 секунд, которые требуются для распечатки изображения рисунка платы. При этом, сумма вложений и затрат не превышает 300 долларов, что существенно меньше сумм в несколько тысяч долларов, в которые обходится приобретение промышленных установок по быстрому производству прототипов печатных плат.
Технология, получившая наименование IIC (instant inkjet circuits), позволяет распечатать рисунок электрических проводников произвольной формы на поверхность твердых и гибких материалов. Такая технология может существенно облегчить жизнь, как и профессиональным электронщикам, так и любителям-энтузиастам, которые в некоторых случаях прибегают к использованию старого и проверенного лазерно-утюжного метода, требующего определенных навыков, оборудования, материалов и химических реактивов.
«Своей разработкой мы демонстрируем совершенно новый подход к быстрому созданию прототипов печатных плат, которые по качеству ненамного уступают платам промышленного производства» — рассказывает Грегори Абоуд (Gregory Abowd), профессор из Технологического университета Джорджии, — «В отличие от других существующих методов, позволяющих напечатать рисунки токопроводящих проводников, наш способ позволяет обойтись без специального оборудования, хотя напечатанные дорожки становятся полностью токопроводными спустя непродолжительное время после их распечатки».Реализация технологии IIC стала возможно за счет достижений в области химических методов соединения металлических частиц. Эти методы позволили исследователям соединить в единое целое серебряные наночастицы, находящиеся в чернилах для струйного принтера. Процесс химического соединения происходит при комнатной температуре, что позволило избежать необходимости применения процесса высокотемпературного теплового спекания, который занимает достаточно продолжительное время и может оказать разрушительное воздействие на материалы некоторых видов. Новый метод IIC лучше всего работает при печати на обычную мелованную бумагу, на PET-пленку и на глянцевую фотобумагу, но допускается печать токопроводящих дорожек, с немного худшими результатами, на поверхность резины, плотного брезента и на листы некоторых магнитных материалов.
После распечатки рисунка печатной платы на любом из видов материалов на нее тут же можно начать установку электронных компонентов. Правда о традиционном паяльнике в этом случае придется забыть, для соединения выводов компонентов с токопроводящими дорожками необходимо использовать двустороннюю токопроводящую липкую ленту или специальный серебряный токопроводящий клей, которые широкодоступны на потребительском рынке. Благодаря этому, законченные электронные устройства, даже высокой сложности, могут быть созданы с нуля буквально за несколько часов времени.
«Все, что мы разработали во время наших исследований, скоро станет доступно и позволит людям использовать это даже в домашних условиях» — рассказывает Йошихиро Коэхара (Yoshihiro Kawahara), профессор из Токийского университета, — «Наш метод струйной печати может использоваться для печати монтажных печатных плат, различных датчиков и антенн любой сложности, что открывает перед энтузиастами и инженерами массу новых возможностей».
