1.傳統(tǒng)PCB的工藝流程和百柔的加法制造工藝技術(shù)的差異性在哪里？

答：如下圖1所示，傳統(tǒng)的PCB制作流程比較長(zhǎng)，采用的是傳統(tǒng)的減法制造工藝。PCB的基礎(chǔ)材料是覆銅板，就是玻璃纖維和樹脂的兩面都是壓上銅箔，銅箔上面通過(guò)覆蓋對(duì)某種光源感光的膜材以后，感光膜材和光源之間有電路圖形的菲林，通過(guò)曝光的方式，把光源照射在感光膜材上，有部分光源由于菲林上有圖形而未能照射在感光膜材，導(dǎo)致該部分的膜材不發(fā)生反應(yīng)，這不發(fā)生反應(yīng)膜材以及它下面的銅箔在強(qiáng)酸強(qiáng)堿的蝕刻液中不被蝕刻掉，從而形成了與菲林圖形一致的銅線路。而光源透過(guò)了菲林沒(méi)有線路圖形部分的光線照射到了膜材，導(dǎo)致這些受光的膜材發(fā)生反應(yīng)和質(zhì)變，這些受光膜材及其下面的銅箔在強(qiáng)酸強(qiáng)堿的蝕刻液中被蝕刻掉了，漏出了半固化片。該過(guò)程是形成電路圖形的關(guān)鍵，即蓋膜、曝光、顯影、退膜幾個(gè)流程，產(chǎn)生大量的銅液廢棄物和大量的水洗。這個(gè)工藝需要投入的設(shè)備和制程比較長(zhǎng)。

圖1 印制電路板的生產(chǎn)流程圖

如下圖2所示，百柔加法制造采取的是直接把導(dǎo)電金屬漿料通過(guò)絲網(wǎng)的方式把電路圖形直接在能耐高溫的基材（玻璃或陶瓷）上印刷，然后通過(guò)高溫?zé)Y(jié)的方式使得這些導(dǎo)電漿料固化下來(lái)，在基材上形成了和電路板一樣的導(dǎo)電銅線。不需要通過(guò)蓋膜、曝光、顯影、退膜幾個(gè)減法流程，所有金屬漿料都100%印刷到基材上形成線路，材料利用率最高，沒(méi)有殘留，不需要大量水清洗，沒(méi)有電鍍沒(méi)有蝕刻，因此設(shè)備投資和生產(chǎn)周期大大縮短。是一種高效的綠色制造的環(huán)保工藝。目前百柔的加法制造由于金屬漿料需要再高溫下燒結(jié)才能形成導(dǎo)電圖案，因此基材必須是 能耐高溫的無(wú)機(jī)基材，例如陶瓷和玻璃。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2 加法增材制造工藝流程圖

而且傳統(tǒng)PCB的工藝流程由于設(shè)備和化學(xué)藥水蝕刻的物理極限，能夠?qū)崿F(xiàn)的線寬線距有限，百柔的加法制造工藝可以采用絲印、壓印，填印三種方式，可以制作比傳統(tǒng)PCB的工藝更加細(xì)微的線路和線路間距。

2．通過(guò)3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)字符打印和防焊工藝對(duì)比傳統(tǒng)工藝的優(yōu)勢(shì)在哪里？

答：傳統(tǒng)的字符或防焊印刷工藝需要制作絲印網(wǎng)版，字符油墨通過(guò)網(wǎng)版上的網(wǎng)眼滲透到下面PCB，然后通過(guò)烘干使得字符固化下來(lái)。網(wǎng)版在制作和清洗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢液。傳統(tǒng)的防焊如果采用LDI（雷射直接成像）工藝，在整版PCB上涂覆感光防焊油墨以后通過(guò)激光在需要保留防焊油墨的地方進(jìn)行照射，這些被激光照射的油墨發(fā)生了質(zhì)變，在蝕刻液中保留了下來(lái)成為防焊層，哪些沒(méi)有被激光照射的感光防焊油墨在強(qiáng)酸中被蝕刻掉。該過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的油墨有機(jī)污染物和大量用水，同時(shí)需要對(duì)富含有機(jī)污染物水體進(jìn)行凈化處理。對(duì)環(huán)境造成壓力，同時(shí)增加了LDI（雷射直接成像）設(shè)備的投資和占用了生產(chǎn)空間。在PCB傳統(tǒng)制程中，阻焊工序需要曝光、顯影、退掉沒(méi)有被感光的多余油墨等繁瑣的濕流程工序，而且產(chǎn)生的工業(yè)污水中含有的有機(jī)物和溶劑會(huì)造成對(duì)人體健康與環(huán)境安全帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)；需要特別的處理和凈化，尤其是傳統(tǒng)針對(duì)厚銅（電源類變壓用的PCB）的防焊工藝流程更長(zhǎng)，由于厚銅板的防焊油墨厚度很厚，需要通過(guò)絲印曝光顯影2~3次才能實(shí)現(xiàn)厚銅板的阻焊，這種通過(guò)減法方法實(shí)現(xiàn)的阻焊給板廠的污水處理和交期帶來(lái)挑戰(zhàn)和環(huán)境不利影響。而且傳統(tǒng)的阻焊工序整個(gè)流程實(shí)現(xiàn)需要多臺(tái)設(shè)備，設(shè)備投資大，占地空間也大，消耗時(shí)間、電力和人力。

百柔采用的是3D噴墨打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)字符打印和防焊，類似打印機(jī)打印文字和圖案的方式 ，在PCB表面需要印刷防焊油墨的地方，直接通過(guò)噴嘴把油墨墨滴噴上，這個(gè)過(guò)程不需要額外增加絲印網(wǎng)版，因此也就不會(huì)增加網(wǎng)版這一輔助工具的成本，同時(shí)也避免了網(wǎng)版在制作和清洗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢液。3D噴墨打印字符和防焊屬于加法工藝，就是有需要的地方才會(huì)噴涂油墨，和傳統(tǒng)工藝比較，不會(huì)導(dǎo)致大量油墨需要蝕刻清洗污染水體。這樣可以節(jié)省材料成本、減少了流程，因此也減少了工藝成本，由于沒(méi)有清洗網(wǎng)版處理，因此沒(méi)有水處理的成本。百柔新材自行研發(fā)3D噴墨打印技術(shù)，可以克服以上難題，利用加成法工藝，數(shù)字化噴印，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸，速度快且提高了材料利用率，打印精確，減少?gòu)U棄物的排放等環(huán)境友好型的制程方式，而且可以通過(guò)選擇性打印，在線路等必要的位置可選擇噴印更多阻焊油墨，通過(guò)控制油墨墨滴的直徑，靈活地選擇打印區(qū)域和厚度。

這種通過(guò)加法油墨加工方式節(jié)省生產(chǎn)成本和簡(jiǎn)化工藝流程，噴墨技術(shù)還可以以避免油墨入孔等品質(zhì)異常，噴印更加細(xì)微的線路，噴印設(shè)備和油墨遵循打印機(jī)中加載的PCB設(shè)計(jì)數(shù)字化信息，將油墨精準(zhǔn)打印在所需位置上。如下圖3，以一個(gè)月3萬(wàn)平米PCB產(chǎn)出對(duì)比絲印工藝與噴墨工藝的成本，總體阻焊的噴墨低于傳統(tǒng)的絲印工藝。

圖3 傳統(tǒng)絲印工藝與噴墨工藝對(duì)比

?加法制造的工藝革命是PCB行業(yè)走向智能制造和綠色制造的必然之路。百柔的油墨3D打印噴涂技術(shù)有效減少了烘烤、曝光、顯影等工序，減少了人工、減少了廢水、廢氣、廢棄物，減少了輔助材料的使用，減少了用電和設(shè)備損耗，是加法制造的一次成功的應(yīng)用。

3. 從目前百柔的產(chǎn)品介紹來(lái)看，絲印技術(shù)和噴墨打印技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)加法制造，那二者之間有什么優(yōu)缺點(diǎn)么？

答：3D噴墨打印技術(shù)屬于綠色環(huán)保的加法制造工藝，屬于增材制造范疇。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)連線生產(chǎn)和智能化管理。對(duì)于企業(yè)提高管理運(yùn)營(yíng)效率和縮短交付時(shí)間有重要的貢獻(xiàn)。對(duì)于設(shè)備投入和人工投入少，和傳統(tǒng)的絲印工藝比較，廢棄物、污染物大大減少。噴墨打印可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求到指定的電路板區(qū)域?qū)崿F(xiàn)噴涂后預(yù)固化直接形成防焊油墨或字符。

打印方式靈活，既可以勝任多品種小批量的模式，也可以勝任單個(gè)料號(hào)圖形需要多次噴墨的生產(chǎn)需求。尤其在厚銅板方面防焊打印效率完勝傳統(tǒng)的絲印技術(shù)。

字符和防焊絲印技術(shù)是傳統(tǒng)的工藝，該工藝比較成熟，但是由于需要制作絲印網(wǎng)版，會(huì)增加網(wǎng)版的成本，同時(shí)網(wǎng)版的清洗需要大量用水和造成水體污染。而且不同的電路圖形必須制作不同的網(wǎng)版來(lái)用于生產(chǎn)，絲印工藝不能和上下游的設(shè)備連線生產(chǎn)，必須人工上線來(lái)操作，工序操作時(shí)間比較長(zhǎng)，不利于效率的提升。絲印技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟度高，良品率比較高，適合與單個(gè)圖形需要大量印刷字符和防焊的生產(chǎn)需求，但是對(duì)于多品種小批量的生產(chǎn)需求則效率明顯比不上3D噴墨打印。