什么是印刷电子设计？ PCB公司为您分享

什么是印刷电子设计？ PCB公司为您分享

什么是印刷电子设计？答案很简单：就是电子设计。您可以使用电路理论、数学计算和基于计算机的模拟来设计电子产品。您可以使用印刷电子材料来设计产品的电气功能和性能。材料是关键，因为用于印刷电子产品的材料与用于传统 PCB 的材料具有不同的电气性能特征。此外，电子产品是使用印刷电子材料以不同方式制造的。 PCB布线是如何完成的众所周知。首先，电子工程师进行设计，根据电气要求定义尺寸，设计完成后签发制造文件。

在制造过程中，PCB的制造是根据设计文件将电路复制到PCB的铜上，例如将掩模版的UV敏感光刻胶膜进行UV曝光。然后蚀刻未暴露于紫外线的铜。结果是设计的痕迹。尺寸正确，符合电气要求。在印刷电子产品中，我们需要达到同样的结果，但我们需要采用新的设计规则、材料和制造方法。

印刷电子设计的输入和输出与PCB设计基本相同。输入和输出之间应用相同的技术：电子设计。您需要将材料信息和设计规则合并到设计过程中，输出是制造文件。同样的物理定律在 PCB 和印刷电子产品的电子设计中也很有效，并且它们设定了可以完成的工作的界限。两种电路，一种由PCB制成，另一种由印刷电子产品制成，可以具有完全相同的功能，但电路设计看起来与实际不同。这是由于电路中所用材料的物理性能和限制造成的。在这两个电路中，您需要在阻抗上施加电压差以允许电流流动。为了在两个电路中获得相同的电流，您需要将阻抗调整到相同的水平或设置特定于电路的电压水平。这些参数通常需要在印刷电子设计中发挥作用。我们正在通过微调阻抗和设置正确的电压电平来寻找最佳解决方案。

在电子设计中，了解最终产品的材料特性非常重要。从PCB上，您可以了解铜的厚度、薄层电阻、其热性能、PCB材料的介电常数等。这与您需要从印刷电子产品中了解的参数完全相同。银墨导体的最终厚度是多少，其方阻是多少，基材材料的介电常数是多少？您对这些新材料进行电子设计。欧姆定律、基尔霍夫电路理论定律和麦克斯韦方程也适用于印刷电子产品。市场上有数百种不同的导电油墨，每种油墨都具有独特的平方电阻率。有些油墨具有很高的导电率（通常仍比纯铜高得多），但固化后，这些油墨根本无法拉伸。其他油墨固化后可以拉伸，但导电性较差。在电子设计中，了解最终固化后所用油墨的方阻是多少非常重要。

PCB

另一个设计挑战是印刷电子产品中使用的材料参数取决于所使用的产品。例如，如何印刷导电油墨，如何固化这些油墨，以及导体下方的其他印刷油墨如何影响最终的方块电阻。您可能需要更改生产的布局设计。否则，制作时必须按照您设计的电路要求来设置。了解印刷电子产品的制造方法非常重要。 PCB上没有区别。您需要知道它们是如何构建的以及这种特定生产的局限性是什么。然而，在PCB中，制造方法更加标准化。每个制造基本相似，但能力略有不同。在印刷和电子领域，我们还没有达到这个水平。

导电油墨可以通过多种方式进行印刷。最常见的方法是丝网印刷和喷墨印刷。您可以通过 Google 搜索找到许多其他方法。打印过程的关键是了解制造能力及其局限性。运行之间所需的最小间隙是多少？您可以使用多少个导电层？布线的最小和最大宽度是多少？熟悉你将使用的产品的设计规则，并根据这些设计规则检查设计。 PCB 设计工具中提供的许多设计规则都可以在具有正确规则定义的印刷电子设计中使用。如果制造过程中包含电子设计工具不支持的设计规则，则意味着您必须执行手动设计规则检查。例如，如果您可以使用由印刷电介质分隔的多个导电层，这意味着第一和第二导电层布线之间的设计规则与印刷在同一层上的设计规则完全相同。而且这不是受支持的标准 PCB 设计工具。

此外，印刷电子产品需要元件来获得功能，而在印刷电子电路上组装元件并不是标准的焊接工艺。印刷电子产品中使用的典型材料是塑料，这意味着这些热特性与 PCB 或 FPC 不同。这意味着粘合材料也不同。低温焊料、导电粘合剂或其他粘合材料是印刷电子 SMA 的典型材料，可能需要特殊的组件封装。你能把走线放在组件下面吗？您需要特殊的禁区吗？您可以在印刷电子设备上安装哪些组件？与PCB的SMA相比，这些都是需要从不同角度考虑的问题。此外，表面贴装元件的制造文件可能会有所不同。您可以粘贴模板文件还是应该提供配药图表？提前检查 SMA 要求。

由于印刷电子是一个相当新的技术领域，因此有关材料特性和制造方法的信息不像 PCB 那样可用。此外，根据现成组件中制造设备和方法的特性，存在大量具有不同电气特性的导电印刷油墨。该设计依赖于实现新材料和制造方法的电子理论。对我来说，电子设计意味着运用理论、物理和数学来确保电气功能和性能。这些方法需要物质知识作为输入。我发现印刷电子产品缺乏实质性信息，有时不经过计算就做出决定。那么它就不是设计，而是猜测。电路板组装和电路板加工制造商解释如何使用电路理论、数学计算和基于计算机的模拟来进行电子设计。