В РТУ МИРЭА создали систему печати электроники из гибкой керамики

Ученые РТУ МИРЭА разработали технологию 3D-печати многослойных печатных плат (МПП) из гибкого полимерно-керамического композита. Особенность системы в том, что она печатает одновременно и диэлектриком (изолятор), и проводником. Это открытие позволяет создавать сложнейшую электронику "с нуля" на одном принтере, что раньше было практически невозможно, рассказали в РТУ МИРЭА.

В основе технологии — новые полимерно-керамические составы для двух типов обжига: высоко- и низкотемпературного (РЕСС и LTCC). Если представить себе классическую керамику как хрупкий фарфор, то новый материал можно сравнить с гибким глиняным горшком. Он сочетает в себе прочность керамики и технологичность полимера. Уникальность подтверждают рекордные значения: объемная плотность полученных образцов составила 3,64 г/см³, что значительно выше лучших мировых аналогов, которые демонстрируют показатели около 2,5–2,7 г/см³. Это значит, что платы, напечатанные разработанным способом, получаются более плотными и надежными.

"Мы не просто улучшили существующие методики, а создали принципиально новый гибридный подход. Наша система дозирования позволяет с ювелирной точностью чередовать материалы с разными свойствами — изолирующие и проводящие — в рамках одного изделия. Это открывает дорогу к печати электронных компонентов со сложнейшей внутренней архитектурой, которые нельзя получить традиционным способом", — пояснил руководитель лаборатории "Аддитивное производство электроники" РТУ МИРЭА Денис Юшин.

Разработка уже прошла стадию апробации: ученые напечатали и успешно испытали рабочие прототипы МПП со встроенными контактами для подключения светодиодов.

Новая технология исключает необходимость в дорогостоящих пресс-формах и оснастке, что сокращает стоимость и время производства, особенно для мелких серий и уникальных изделий.

"Представьте, что мы можем напечатать не просто корпус для микросхемы, а сразу целую плату со всеми ее внутренними "дорожками"-проводниками. Мы фактически даем инженерам новый цифровой инструмент. Вместо того чтобы месяцами проектировать и изготавливать оснастку, теперь можно быстро распечатать прототип на 3D-принтере, проверить его и внести изменения прямо в цифровой модели. Это ускоряет разработку в разы", - дополнил Юшин.