2019年2月17日，浙江衛視播出的《智造將來》科普綜藝中，一家從事液態金屬材料及技術研發的公司，發布了一項國內外首創的顛覆性技術——兩秒鐘打印電路。

兩秒鐘的時間，你能做什么？喝口水？眨一眨眼睛？或者稍微走走神...而近日，清華大學與中科院理化所液態金屬聯合研究團隊公布了他們的最新原創成果——兩秒鐘，足以用來繪制一塊復雜精細的電路板！該研究團隊很早就提出了液態金屬可控印刷CAP技術原理，通過長期持續論證及試驗，最終實現了這一超快速制作印刷電路板的技術，并于近期在xxx上發表了xxx論文，引發不小轟動。該聯合研究團隊由清華大學教授、中科院理化所研究員劉靜博士領導，是全球范圍內液態金屬材料及其應用研究的開拓者與引領者，在此次新成果的基礎上，研究團隊與北京夢之墨科技有限公司合作，共同設計開發了首臺快速印刷電路樣機，成功將該技術付諸于工程實現，該項技術將為全球印刷電子行業開啟重大變革。

印刷電路板（PCB線路板），又稱印制電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。隨著電子技術的快速發展，印刷電路板廣泛應用于各個領域，幾乎所有的電子設備中都包含相應的印制電路板，在如今的電子工業中已經占據絕對統治的地位。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??圖1 印刷電路板示意圖

歷經上百年的發展，印刷電路技術已趨于成熟，傳統的印刷電路板生產流程包括從開料到最終成形電測等十幾個步驟。生產工藝復雜、所需專業設備較多、環境污染問題嚴重，生產模式以以專業生產廠為主。經過不斷的技術改進，部分廠商已具備二十四小時內完成制作的能力，但在現有技術體系下也已經到達瓶頸。

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圖2 傳統PCB生產工藝流程圖

是否印刷電路板的生產效率已經到達極限？

早期，中科院理化所與清華大學聯合研究組就已提出將液態金屬用于電子增材制造的理論體系，出版了《液態金屬印刷電子學》、《液態金屬柔性電子技術》等學術專著，并與北京夢之墨科技有限公司合作開展電子電路打印機等產品的研發生產，已經實現將印刷電路板的制作縮短至1小時內。如今，研究組提出液態金屬CAP技術，是對這一理論體系的深化補充，進一步將印刷電路的制作效率提升上千倍！液態金屬CAP技術即基于液態金屬材料的可控附著印刷技術（Controllable Adhesion Printing Technology），通過對基材的特殊處理實現液態金屬線路的精準繪制，印制的速度可達60m/s，線路精度達到40μm，具有適用基材廣（如塑料，布料，紙張，玻璃，陶瓷，不銹鋼等）、速度快、精度高等特點。

基于上述特點，北京夢之墨科技有限公司聯合研究組創建了一套全新的液態金屬快速印刷工藝，并設計研制了液態金屬快速印刷設備。在大幅度提升制作效率的同時，將傳統工藝的十幾項步驟簡單縮減至兩步，使用設備簡化至激光打印機-液態金屬快速印刷機這兩類。

“液態金屬快速印刷“主要包括激光打印底圖-CAP印刷兩大步驟：

1.?????? 激光打印底圖：采用經過特殊處理后的紙張或聚合物作為打印基材，使用普通的激光打印機即可完成。如下圖所示，白色部分即為電子線路。

圖3 液態金屬電路底圖

2.????? CAP印刷：步驟1制作完成的液態金屬底圖中，白色部分經快速印刷機即可形成液態金屬電子線路，而黑色部分保持不變。整個印刷過程，以一個A4幅面的電路板為例，僅需1~2秒。其中，使用的導電材料為專業配備的液態金屬油墨，具有導電率高、附著力強、安全環保等優良特性。

圖4 液態金屬快速印刷原理樣機

同時，如下圖所示，由于選用基材為柔性可彎曲材料，液態金屬印刷電路技術可無縫應用于柔性電路板的生產制作。

圖5 液態金屬印刷電路板

液態金屬快速印刷電路技術的出現，一方面滿足了桌面級、小批量快速制造的需求，另一方面為后期大批量生產制造奠定了基礎。新技術體系突破了當前的技術瓶頸，為印刷電路制造業帶來了全新的思路，將推動整個行業進入一個高速變革時代！無論從生產效率的提升、設備及工藝流程精簡、生產過程環保安全的角度，都有著其無可匹敵的優勢。該技術將可大規模應用在智能包裝和FPC天線、太陽能薄膜電池、柔性電子等領域。

此外，我們還了解到，科研團隊已經在實驗室實現了液態金屬半導體集成電路的快速打印。結合快速印刷電路技術，不難想象，功能電子器件的一體化成形技術已經不遠，未來的電子器件可以變得像墻紙一樣輕薄柔軟貼附在任何物體的表面。不久的將來，我們身邊的每一個物件，桌椅、墻壁、水杯都將化身為一個個智能硬件，為我們提供更高品質的生活體驗，未來已來！