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作者：北京夢(mèng)之墨科技有限公司 柔，即軟、不硬，與“剛”相對。柔性電子是一項在柔性底板上安裝電子線(xiàn)路的新興電子技術(shù)，與傳統電子技術(shù)相比，柔性電子具備著(zhù)更大的靈活性、獨特的柔軟性以及延展性。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算、人工智能等信息技術(shù)在全球范圍內的全面普及，柔性電子行業(yè)呈現出良好的發(fā)展勢頭，在醫療、信息、能源、國防等領(lǐng)域中有著(zhù)廣泛的應用需求。 柔性電子正在引領(lǐng)多個(gè)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展 隨著(zhù)折疊屏手機、VR觸覺(jué)手套、柔性屏在消費電子市場(chǎng)上的產(chǎn)品化應用，柔性電子技術(shù)逐漸被越來(lái)越多的人所知曉。這個(gè)賦予傳統剛性產(chǎn)品以柔性形態(tài)的黑科技，悄然改變著(zhù)我們的生活。據國際權威機構預測，預計到2028年，整體柔性電子產(chǎn)業(yè)規模為3010億美元，處于長(cháng)期高速增長(cháng)態(tài)勢。而作為柔性電子基礎部件的柔性線(xiàn)路板（FPC），正在越來(lái)越多的領(lǐng)域得以應用。 FPC 與新能源汽車(chē)契合度很高，在新能源及汽車(chē)電子的需求正在快速釋放。FPC 具備輕量化、結構簡(jiǎn)單、線(xiàn)路連接簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，是連接汽車(chē)電子元器件的良好線(xiàn)路載體，在安全性、組裝效率、續航以及降低自重 等方面的明顯優(yōu)勢，FPC 連接方案已成為乘用車(chē)動(dòng)力電池中的絕對主力方案。2018 年調研顯示，國內動(dòng)力電池第一梯隊的寧德時(shí)代和比亞迪 已經(jīng)在 pack 環(huán)節批量化應用 FPC。公開(kāi)信息顯示特斯拉、國軒高科、中航鋰電、塔菲爾、 欣旺達、孚能等企業(yè)也均開(kāi)始應用 FPC。目前 FPC 方案已經(jīng)成為絕大部分新能源汽車(chē)新車(chē)型的最主要選擇。 
同時(shí)FPC在彎折性、減重、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢進(jìn)一步體現，應用涵蓋車(chē)燈、顯示模組、BMS/VCU/MCU 三大動(dòng)力控制系統、傳感器、高級輔助系統等相關(guān)場(chǎng)景。從下游主要應用結構來(lái)看，消費電子對FPC的需求穩步提升。根據 Prismark 數據，2019 年全球 FPC 產(chǎn)值主要集中于通訊電子和計算機領(lǐng)域，其中通訊電子占比分 33.0%，計算機占比28.6%，以手機為主的消費類(lèi)電子構成了FPC產(chǎn)值規模的主要貢獻點(diǎn)。隨著(zhù)折疊屏、虛擬按鍵、多攝像頭模組等應用的出現，疊加上輕薄化設計訴求，目前，智能手機內FPC的應用空間進(jìn)一步擴大，主要應用場(chǎng)景包括柔性屏、攝像頭、振動(dòng)器、屏幕觸控、天線(xiàn)、聽(tīng)筒、麥克風(fēng)、FPC連接器等。 其中FPC連接器需求提升顯著(zhù)。作為柔性電路板的一個(gè)功能部件，FPC連接器在以智能手機為代表的電子設備迅速向小型化方向發(fā)展的背景下，已是目前消費類(lèi)電子設備內部采用柔性電路來(lái)連接電路板的主要連接方式。
5G時(shí)代高頻化要求驅動(dòng)FPC天線(xiàn)滲透率提升。產(chǎn)品小型化及智能化的發(fā)展需求促使終端通信設備中的天線(xiàn)大多采用更為輕薄柔軟的FPC結構，如蘋(píng)果公司從第一代iPhone開(kāi)始就已使用FPC天線(xiàn)設計。隨著(zhù)5G 時(shí)代的到來(lái)，全球主要國家均計劃使用中頻3-5GH2和20GHz以上的高頻及毫米波頻段，波長(cháng)和天線(xiàn)尺才都相應降低。同時(shí)，由于多輸入多輸出(Multi-input Multi-output, MiMO）和陣列天線(xiàn)技術(shù)的成熟，內置的主通信天線(xiàn)單元規模將從4G時(shí)代的2*2、4*4 變?yōu)?*8甚至16*16，即主道信天線(xiàn)數量將從2、4根變?yōu)?根甚至16根，推動(dòng)單機天線(xiàn)數量大大提高，高頻 FPC 的用量也隨之水漲船高。
以柔性傳感器為代表的新型產(chǎn)品，正在引領(lǐng)健康醫療、信息科技等領(lǐng)域的創(chuàng )新變革。未來(lái)人工智能，包括元宇宙、物聯(lián)網(wǎng)等概念落地，都將高度依賴(lài)柔性電子在智能傳感方面的技術(shù)落地和產(chǎn)業(yè)開(kāi)放。FPC具備的輕薄、柔軟、可彎曲等特征，完全符合醫療設備需要具有和人體相結合的特性，柔性電子的發(fā)展極大地啟發(fā)了健康科學(xué)，大量可穿戴 / 可植入設備圍繞人體研發(fā)的應用層出不窮，極大地豐富了健康數據采集和疾病檢測的手段。 在信息技術(shù)方面，元宇宙已經(jīng)成為一個(gè)炙手可熱的概念，柔性傳感或將讓元宇宙概念得以落地。人們可以通過(guò)柔性電子制作成的透明、柔韌、可延展、可自由彎曲折疊、可穿戴的電子皮膚，實(shí)時(shí)精準的感受到觸覺(jué)和味覺(jué)，真正進(jìn)入元宇宙時(shí)代。 “材料+工藝”的增材制造技術(shù)應用或為柔性電子帶來(lái)更大突破 柔性電子領(lǐng)域各級應用正在迎來(lái)全面爆發(fā)，高度定制、快速交付、高質(zhì)量、低成本等要求越來(lái)越高，這對產(chǎn)品設計、工藝水平、制造能力乃至底層材料研發(fā)都提出了更高且迫切的需求。在大量新型應用頻現以及時(shí)代背景下對生產(chǎn)制造的環(huán)保性要求之下，傳統電子制造技術(shù)已無(wú)法完全滿(mǎn)足，將前沿的增材制造技術(shù)應用于電子制造成為發(fā)展趨勢，越來(lái)越多的廠(chǎng)商都開(kāi)始進(jìn)行電子增材制造技術(shù)的研究探索與應用嘗試。 電子增材制造技術(shù)，即運用優(yōu)化的圖形印刷作為增材制造工藝，使功能性導電材料在襯底上一次成形，無(wú)需后續減材制程。相較于傳統的電子制造方法，電子電路以“減材”制造模式，工藝復雜且成本頗高，不僅耗時(shí)耗能，還會(huì )對環(huán)境造成高污染。而‘增材制造’則采用直接打印或印刷方式，工藝簡(jiǎn)捷，可有效提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本，具有輕量化、靈活化、綠色環(huán)保等天然優(yōu)勢。另外，電子增材制造技術(shù)可實(shí)現電子線(xiàn)路在柔性、超薄乃至可拉伸基材、三維物體表面上的直接打印/印刷，受基材限制較小，更易滿(mǎn)足新型柔性電子應用需求。
在新應用場(chǎng)景、成本、效率以及環(huán)保性等各方面需求的驅動(dòng)下，很多材料領(lǐng)域或傳統印刷領(lǐng)域的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行使用導電材料進(jìn)行電路印刷的探索，然而，這一技術(shù)并未很快得以應用及廣泛推廣。 電子增材制造技術(shù)的兩大核心是：材料+工藝，且兩者相輔相成不可孤立。專(zhuān)注于材料研究的企業(yè)缺乏工藝開(kāi)發(fā)能力，而專(zhuān)注于工程化實(shí)現的企業(yè)大多不具備材料研究背景，少有企業(yè)能在底層材料研發(fā)以及后續制造工藝達成兩者兼備，這需要企業(yè)具備材料研發(fā)的基因以及足夠的耐心和投入。 整合材料與工藝，成為發(fā)展電子增材制造技術(shù)亟待解決的問(wèn)題，也將為柔性電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的發(fā)展機遇。 夢(mèng)之墨提供“材料+工藝”全棧式柔性電子增材制造解決方案 夢(mèng)之墨作為一家以導電金屬材料為核心的科技成果轉化公司，長(cháng)期深耕于電子增材制造領(lǐng)域，實(shí)現了多種類(lèi)型的增材制造方法在電子制造中的成功應用，如絲印、轉印、直寫(xiě)等。 精細圖案印刷：可實(shí)現多材質(zhì)、超薄、低耐溫性等基材表面上精細導電線(xiàn)路的直接印刷，如PI/MPI/LCP/ITO軟膜/TPU/TPE等，支持厚度小于10μm膜材上的直接印制。
三維電路成形：可快速實(shí)現物體外表面電路的直接印制、復雜內腔結構表面電路分解印制以及小曲率結構表面電路的印制。
憑借著(zhù)強大的材料研發(fā)實(shí)力以及多年實(shí)際應用中工程化經(jīng)驗的積累，夢(mèng)之墨已構建獨具特色的多層級功能復合材料體系以及成熟的電子增材制造工藝體系，實(shí)現了底層材料配方與生產(chǎn)制造工藝的相互適配，滿(mǎn)足如超薄、柔性、彈性乃至可拉伸等多種特色電子應用需求。 除成熟的底層技術(shù)搭建外，目前夢(mèng)之墨也已實(shí)現初步的產(chǎn)線(xiàn)建設，具備批量化生產(chǎn)能力，真正可實(shí)現從一站式交付的全流程服務(wù)，為多家企業(yè)提供了FPC天線(xiàn)/連接件、柔性透明顯示屏、共形天線(xiàn)、柔性燈板等多類(lèi)型產(chǎn)品的生產(chǎn)服務(wù)。
基于增材制造方法的電子制造技術(shù)突破傳統制造技術(shù)瓶頸，可滿(mǎn)足更多新型應用需求。同時(shí)，生產(chǎn)制造工藝更為簡(jiǎn)捷、耗材及能源消耗較少且過(guò)程綠色環(huán)保，帶來(lái)了生產(chǎn)效率大幅提升、前期投入及生產(chǎn)成本大幅縮減等顯著(zhù)優(yōu)勢，也更加符合時(shí)代背景下制造業(yè)發(fā)展大趨勢。正是依托于該技術(shù)“輕量級投入”、“綠色化制造”等特點(diǎn)，未來(lái)，夢(mèng)之墨將進(jìn)一步推進(jìn)“研發(fā)中心化、生產(chǎn)本地化”的服務(wù)模式，逐步實(shí)現全國到全球化的分布式部署，為客戶(hù)提供更區域化、更安全的生產(chǎn)保障。 |
