1、- White Paper Series -3D科学谷白皮书系列3D打印与电子产品白皮书1.0White Paper of 3D Printing and Electronics1.0Version ID:硅基电子与印刷电子1科技部“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划中的电子制造重点任务我国制造业发展对科技创新的需求“规划”指出，我国制造业基础技术研究能力薄弱已经成为当前制约我国制造业发展的主要瓶颈，其中基础材料、关键基础零部件、电子元器件、集成电路、传感器、控制系统、软件工具及平台等众多领域的基础研究、关键技术研究、关键工艺研究都没有掌握自主核心技术，工艺装备、测试与实验装备、标准化等

2、共性技术自主创新能力薄弱，亟需科技攻关.极大规模集成电路制造装备及成套工艺1.光刻机及核心部件2.高端关键装备及零部件3成套工艺及知识产权(IP)库4关键材料5封装测试实现可集成数模混合电路、射频、微机电系统(MEMS)和光电等多功能异质材料芯片的三维系统集成技术的量产应用.重点任务重点任务新型电子制造关键装备1宽禁带半导体/半导体照明等关键装备研究2光通讯器件关键装备及工艺研究3MEMS器件/电力电子器件等关键装备与工艺研究4高效光伏电池关键装备及工艺研究5新材料、新器件关键电子装备与核心部件研究针对石墨烯、碳基电子器件、柔性显示、光互联等国际上不断出现的新材料、新器件、新工艺对半导体技术相

3、关的装备需求，开展面向电子器件应用石墨烯材料制备装备、大面积转移装备、石墨烯电子器件制造装备实现电气互联的印刷电路板（PCB），是集成电路的载体硅基微电子技术是以大规模集成电路为基础发展起来的技术。这种技术主要是指在半导体材料芯片上通过微细加工制作电子电路。在过去50年，硅基半导体微电子技术占据了电子技术的绝对主导地位，但随着电路尺寸进入20纳米时代，集成电路加工的工艺越来越复杂，所需要的投资规模巨大，全球硅基集成电路制造垄断在少数几家大公司手中。参考资料：当代科学学辞典传统硅基微电子技术印刷电子是一种基于印刷原理的新兴电子增材制造技术，其原理在于利用喷墨、气溶胶喷射、材料挤出等印刷手段将导电

4、、介点火半导体性质的材料转移到基底上，从而制造出电子器件与系统。与传统电子加工方法相比，印刷电子在大面积、柔性化、低成本方面具有优势。印刷电子3参考资料:液态金属印刷电子墨水研究进展& IDTechEX材料：导电油墨喷墨印刷等传统印刷技术材料：导电金属和绝缘热塑性材料导电膏体和绝缘热塑性材料材料挤出3D打印材料：导电、绝缘、半导体材墨液Aerosol Jet 3D打印印刷电子 v.s. 传统电子制造技术4覆铜箔板1印制图（抗蚀剂）23表面处理 - 分立元件4安装元件5焊接固定常规PCB制造印刷电子薄膜基材印刷图形（半导体油墨）印制图形（导体油墨）参考:IDTechEX印刷电子 v.s. 传统电

5、子制造技术5优势：a. 低能耗、低材料消耗，无蚀刻，绿色环保b. 基底材料广泛，可在多种基材上制备电子器件，包括柔性基底c. 大面积批量化制造，降低成本d. 可在基底上同时印制出电路与元件，无需后续插入元件劣势：a.不具备传统硅基微电子制造技术的高精度与高密度b.材料性能比传统微电子制造技术所依赖的晶体材料差c. 性能低于传统硅基微电子，是传统电子技术的补充参考资料：印刷电子学；中国印刷电子产业现状与前景展望硅基微电子与印刷电子的比较3D打印电子的应用3D打印技术在电子行业的营收点63D打印技术在电子行业中的应用尚处于早期阶段，目前主要是用于电子产品的快速原型，市场上推出的电子专用3D打印机主

6、要应用是PCB的快速原型制造，这些打印机厂商提供配套的导电打印材料。然而也有少数的应用已经超越原型制造，走向了电子产品批量生产（如：共形天线）。从长期来看，3D打印在电子零件制造和封装领域的市场规模将达到数十亿美元。不仅是3D打印还包括部分2D打印电子3D打印电子与2D打印电子的界限是模糊的，例如，有的2D印刷电子打印机也可以在3D物体表面进行打印，也有的2D喷墨打印机具备一定的制备3D表面的能力。这些功能都是应用在电子产品研发阶段。高性能计算、军事、航空航天中的电子零件，例如：PCB快速原型、连接器、MEMS 芯片和天线，以及部分光纤器。如：Nascent Objects 模块化的消费电子产