机械工程学报

作者：商帅, 杨建军, 孙鹏, 李政豪, 王洛唯, 李红珂, 张厚超, 王瑞, 孙文正, 严小天, 刘朝红, 兰红波, 朱晓阳

单位：1. 青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心 青岛 266520;2. 青岛理工大学山东省增材制造(3D打印)技术与应用高校重点实验室 青岛 266520;3. 青岛虚拟现实研究院有限公司 青岛 266100

关键词：多层柔性及可拉伸电子,多材料3D打印,一体化制造,垂直互联导线；

基金：国家自然科学基金资助项目(51875291、52075266)。

针对多层柔性及可拉伸电子现有制造方法存在的工艺复杂、层间电气连接不稳定以及难以高度集成电子组件的问题，提出一种基于多材料3D打印和多喷头协作的多层柔性及可拉伸电子一体化制造方法。通过实验对比和结果分析，揭示了打印速度、打印气压、打印平台温度、喷头内径等关键打印工艺参数对电介质材料层厚度、层内导线、层间互连导线宽度和整体打印质量的显著影响和规律，从而优选出最佳打印参数范围，确保层间互联导线打印直接成型，且垂直互联导线打印高度可达13 mm，从而实现多层电路之间的稳定电连接；利用提出的方法、合理的多层电路布局和优化的工艺参数，采用柔性的PDMS电介质材料和高拉伸率的纳米银浆导电材料打印了具有不同集成密度的多层柔性电路，并进行了相关性能展示。结果表明，该方法为多层柔性及可拉伸电子电路提供了一种全新的多材料一体化制造方案。

来源：2024年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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