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压电陶瓷3D打印研究进展
1
作者
张广明
艾明理
+3 位作者
宋道森
段培开
黄杰
兰红波
《航空制造技术》
北大核心
2025年第8期46-56,共11页
压电陶瓷因具有压电性、介电性、弹性等,被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等领域。随着电子器件向着小型化、便携式发展,市场对小型且具有复杂几何形状的压电陶瓷的需求逐渐增大。采用传统技术制造的压电陶瓷虽能表...
压电陶瓷因具有压电性、介电性、弹性等,被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等领域。随着电子器件向着小型化、便携式发展,市场对小型且具有复杂几何形状的压电陶瓷的需求逐渐增大。采用传统技术制造的压电陶瓷虽能表现出良好的压电性能,但对于复杂结构的制造仍然存在挑战。增材制造技术是一种根据三维模型数据并采用材料逐层累加的方式直接制造出实体零件的先进制造技术。与传统制造技术相比,增材制造技术无需模具,可根据器件的形状设计并通过3D数字化模型直接制造实体零件,实现了零件“自由制造”,解决了许多复杂结构零件的成形问题,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。本文综述了当前增材制造技术在压电陶瓷制造中的发展现状,介绍了压电陶瓷在应用领域的研究进展,并对现阶段增材制造压电陶瓷技术的研究方向和前景进行了展望。
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关键词
压电陶瓷
增材制造
3D打印
制造技术
功能特性
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职称材料
3D打印陶瓷电路板的研究进展与未来展望
被引量：
1
2
作者
段培开
张广明
+5 位作者
付志国
宋道森
王萌杰
黄杰
赵佳伟
兰红波
《精密成形工程》
北大核心
2024年第12期54-67,共14页
随着电子元件小型化、高集成度和高性能需求的迅猛增长,陶瓷电路板(CCB)因其优异的导热性、耐高温性及力学性能,成为替代传统印刷电路板的重要候选。然而,传统CCB制造流程存在工艺复杂、材料浪费与分辨率较低等问题,无法满足绿色高精密...
随着电子元件小型化、高集成度和高性能需求的迅猛增长,陶瓷电路板(CCB)因其优异的导热性、耐高温性及力学性能,成为替代传统印刷电路板的重要候选。然而,传统CCB制造流程存在工艺复杂、材料浪费与分辨率较低等问题,无法满足绿色高精密电路与快速原型设计的需求。3D打印技术凭借快速成型、高精度和复杂几何结构制造等优势,被引入CCB制造中,以克服传统方法的局限性,实现陶瓷基底和导电图案的高效制备。本文综述了3D打印CCB的研究进展,同时根据3D打印技术制作部分的不同分为陶瓷基底、导电图案与一体化3D打印3个部分。分析了各项技术在陶瓷基底、导电图案及一体化打印中的优势与不足,最后讨论了目前3D打印技术在CCB制造中面临的问题。基于现有技术,提出了未来发展方向,包括新型材料开发、优势技术集成和智能制造优化。随着多材料打印、混合制造技术的不断成熟,3D打印有望在高性能CCB的批量制造和设计创新方面实现新的突破,为新一代电子器件的研发提供有力支持。
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关键词
陶瓷电路板
3D打印
陶瓷基底
导电图案
一体化
研究现状
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职称材料
电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路
被引量：
3
3
作者
于志浩
张广明
+7 位作者
李红珂
段培开
于尊
台玉平
李汶海
许权
赵佳伟
兰红波
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1353-1363,共11页
现有技术在高分辨率高密度电路的低成本批量化制造上仍然面临巨大挑战,无法满足陶瓷基电路对高频、高速、高密度集成的要求。提出了一种结合牺牲层的电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路的新方法,该方法利用牺牲层克服了...
现有技术在高分辨率高密度电路的低成本批量化制造上仍然面临巨大挑战,无法满足陶瓷基电路对高频、高速、高密度集成的要求。提出了一种结合牺牲层的电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路的新方法,该方法利用牺牲层克服了因陶瓷表面粗糙导致的射流不稳定问题,并借助牺牲层表面疏水特性进一步缩小线宽,实现了高分辨率电路的制造。实验研究了打印参数(电压、气压、打印高度、打印速度)、牺牲层以及烧结工艺对打印银线线宽和形貌的影响并优化了工艺参数。最后,使用含银量70%(质量分数)的导电银浆结合优化的工艺参数,在氮化铝基材表面实现了多种复杂电路图案制造,包括线宽/线距为2/3的高密度高分辨率电路图案以及目前已报道的最小线宽为8.1μm的导电银线。研究结果表明,结合牺牲层的电场驱动喷射沉积微尺度3D打印氮化铝陶瓷基电路新方法可为小型化、高功率陶瓷基集成电路低成本批量化制造提供有效途径。
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关键词
微尺度3D打印
牺牲层
氮化铝陶瓷基电路
高分辨率
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职称材料
题名
压电陶瓷3D打印研究进展
1
作者
张广明
艾明理
宋道森
段培开
黄杰
兰红波
机构
青岛理工大学增材制造工程技术研究中心
出处
《航空制造技术》
北大核心
2025年第8期46-56,共11页
基金
国家自然科学基金(52275345,52175331)
山东省高校优秀青年创新团队支持计划(2021KJ044)
山东省自然科学基金(ZR2023ME194,ZR2020ZD04)。
文摘
压电陶瓷因具有压电性、介电性、弹性等,被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等领域。随着电子器件向着小型化、便携式发展,市场对小型且具有复杂几何形状的压电陶瓷的需求逐渐增大。采用传统技术制造的压电陶瓷虽能表现出良好的压电性能,但对于复杂结构的制造仍然存在挑战。增材制造技术是一种根据三维模型数据并采用材料逐层累加的方式直接制造出实体零件的先进制造技术。与传统制造技术相比,增材制造技术无需模具,可根据器件的形状设计并通过3D数字化模型直接制造实体零件,实现了零件“自由制造”,解决了许多复杂结构零件的成形问题,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。本文综述了当前增材制造技术在压电陶瓷制造中的发展现状,介绍了压电陶瓷在应用领域的研究进展,并对现阶段增材制造压电陶瓷技术的研究方向和前景进行了展望。
关键词
压电陶瓷
增材制造
3D打印
制造技术
功能特性
Keywords
Piezoelectric ceramics
Additive manufacturing
3D printing
Manufacturing technology
Functional properties
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
3D打印陶瓷电路板的研究进展与未来展望
被引量：
1
2
作者
段培开
张广明
付志国
宋道森
王萌杰
黄杰
赵佳伟
兰红波
机构
青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心
青岛理工大学机械与汽车工程学院
出处
《精密成形工程》
北大核心
2024年第12期54-67,共14页
基金
国家自然科学基金(52275345,52175331)
山东省高等学校青创科技扶持计划(2021KJ044)
山东省自然科学基金(ZR2023ME194,ZR2020ZD04)。
文摘
随着电子元件小型化、高集成度和高性能需求的迅猛增长,陶瓷电路板(CCB)因其优异的导热性、耐高温性及力学性能,成为替代传统印刷电路板的重要候选。然而,传统CCB制造流程存在工艺复杂、材料浪费与分辨率较低等问题,无法满足绿色高精密电路与快速原型设计的需求。3D打印技术凭借快速成型、高精度和复杂几何结构制造等优势,被引入CCB制造中,以克服传统方法的局限性,实现陶瓷基底和导电图案的高效制备。本文综述了3D打印CCB的研究进展,同时根据3D打印技术制作部分的不同分为陶瓷基底、导电图案与一体化3D打印3个部分。分析了各项技术在陶瓷基底、导电图案及一体化打印中的优势与不足,最后讨论了目前3D打印技术在CCB制造中面临的问题。基于现有技术,提出了未来发展方向,包括新型材料开发、优势技术集成和智能制造优化。随着多材料打印、混合制造技术的不断成熟,3D打印有望在高性能CCB的批量制造和设计创新方面实现新的突破,为新一代电子器件的研发提供有力支持。
关键词
陶瓷电路板
3D打印
陶瓷基底
导电图案
一体化
研究现状
Keywords
ceramic circuit boards
3D printing
ceramic substrates
conductive patterns
integration
research status
分类号
TP391.73 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
在线阅读
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职称材料
题名
电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路
被引量：
3
3
作者
于志浩
张广明
李红珂
段培开
于尊
台玉平
李汶海
许权
赵佳伟
兰红波
机构
青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1353-1363,共11页
基金
国家自然科学基金(52275345,52175331)
山东省高等学校青创科技支持计划(2021KJ044)
+1 种基金
山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR2020ZD04)
山东省高等学校科技计划(J18KA007)。
文摘
现有技术在高分辨率高密度电路的低成本批量化制造上仍然面临巨大挑战,无法满足陶瓷基电路对高频、高速、高密度集成的要求。提出了一种结合牺牲层的电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路的新方法,该方法利用牺牲层克服了因陶瓷表面粗糙导致的射流不稳定问题,并借助牺牲层表面疏水特性进一步缩小线宽,实现了高分辨率电路的制造。实验研究了打印参数(电压、气压、打印高度、打印速度)、牺牲层以及烧结工艺对打印银线线宽和形貌的影响并优化了工艺参数。最后,使用含银量70%(质量分数)的导电银浆结合优化的工艺参数,在氮化铝基材表面实现了多种复杂电路图案制造,包括线宽/线距为2/3的高密度高分辨率电路图案以及目前已报道的最小线宽为8.1μm的导电银线。研究结果表明,结合牺牲层的电场驱动喷射沉积微尺度3D打印氮化铝陶瓷基电路新方法可为小型化、高功率陶瓷基集成电路低成本批量化制造提供有效途径。
关键词
微尺度3D打印
牺牲层
氮化铝陶瓷基电路
高分辨率
Keywords
microscale 3D printing
sacrificial coating
aluminum nitride ceramic-based circuit
high resolution
分类号
TP391.73 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN03 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压电陶瓷3D打印研究进展
张广明
艾明理
宋道森
段培开
黄杰
兰红波
《航空制造技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
3D打印陶瓷电路板的研究进展与未来展望
段培开
张广明
付志国
宋道森
王萌杰
黄杰
赵佳伟
兰红波
《精密成形工程》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路
于志浩
张广明
李红珂
段培开
于尊
台玉平
李汶海
许权
赵佳伟
兰红波
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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