3D打印之集成电路作用的调研报告.docx

研究生调研报告

3D打印技术在集成电路中的应用

的调研报告

课程名称现代制造技术

组别第8组

组员邢大伟李双岳蓬

潘荣杰谭秉劼赵泽阳

调研报告提交时间：2015年01月07日

目录

TOC\o1-3\h\u119321、3D打印技术的起源与发展 2

3361.13D打印的概念和分类 2

109021.23D打印的材料和设备 3

64191.33D打印目前存在的主要问题 4

254442、3D打印的应用领域 5

12902.13D打印的应用 5

62692.23D打印前沿应用 14

180192.2.13D打印在材料方面的应用 14

203862.2.23D打印在汽车制造方面的应用 15

225282.2.33D打印在艺术设计方面的应用 16

316922.2.43D打印在建筑物方面的应用 17

77153、3D打印的发展趋势 18

1513.1技术潜伏期 18

257923.2转折点初现 18

76554、中国集成电路的产业现状 19

268744.1传统集成电路的制造工艺 20

281264.1.1印制电路板的生产过程 20

40454.1.2典型的印制电路板生产工艺流程 21

121254.2传统集成电路制造工艺的缺点 22

151135、3D打印技术在集成电路研制中的应用展望 24

106565.13D打印技术在集成电路研制中的发展 24

304585.23D打印技术在集成电路研制中的挑战 25

65895.3中科院研制出3D打印电路板 25

200825.4新方法将显著扩展3D打印的应用范围 27

248406、总结 28

164077.参考文献 29

3D打印技术在集成电路中的应用调研报告

13D打印技术的起源与发展

3D打印技术的核心制造思想最早起源于美国。早在1892J.E.Blanther在其专利中曾建议用分层制造法构成地形图。1902年，CarloBaese的专利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。1904年，Perera提出了在硬纸板上切割轮廓线，然后将这些纸板粘结成三维地形图的方法。20世纪50年代之后，出现了上百个有关3D打印的专利。20世纪80年代后期，3D打印技术有了根本性的发展，出现的专利更多，仅在1986-1998年间注册的美国专利就有24个。1988年，美国的3DSystems公司根据Hull的专利，生产出了第一台现代3D打印设备——LA-25（0光固化成型机），开创了3D打印技术发展的新纪元。

1.13D打印的概念和分类

概念：根据美国材料与试验协会(ASTM)2009年成立的3D打印技术委员会(F42委员会)公布的定义：3D打印是一种与传统的材料加工方法截然相反，基于三维CAD模型数据，通过增加材料逐层制造的方式。其采用直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。3D打印技术内容涵盖了产品生命周期前端的“快速原型”(rapidprototyping)和全生产周期的“快速制造”(rapidmanufacturing)相关的所有打印工艺、技术、设备类别和应用。3D打印涉及的技术包括CAD建模、测量、接口软件、数控、精密机械、激光、材料等多种学科的集成。

种类有以下几种：

1.数字制造:借助CAD等软件将产品结构数字化，驱动机器设备加工制造成器件；数字化文件还可借助网络进行传递，实现异地分散化制造的生产模式。

2.降维制造(分层制造):即把三维结构的物体先分解成二维层状结构，逐层累加形成三维物品。因此，原理上3D打印技术可以制造出任何复杂的结构，而且制造过程更柔性化。

3.堆积制造:“从下而上”的堆积方式对于实现非匀致材料、功能梯度的器件更有优势。

4.直接制造:任何高性能难成型的部件均可通过“打印”方式一次性直接制造出来，不需要通过组装拼接等复杂过程来实现。

5.快速制造:3D打印制造工艺流程短、全自动、可实现现场制造，因此，制造更快速、更高效。

1.23D打印的材料和设备

3D打印按材料可分为块体材料、液态材料和粉末材料等。按照美国材料与试验协会(ASTM)3D打印技术委员会(F42委员会)的标准，目前七类3D打印工艺与所用材料如表1所示。

目前，已实现商品化的3D打印机共涵盖了七类工艺，其中以光固化打印（SLA）、选择性激光烧结打印（SLS）、