什么是印刷電子設計？ PCB公司為您分享

什么是印刷電子設計？ 答案很簡單：就是電子設計。 您可以使用電路理論、數學計算和基于計算機的模擬來設計電子產品。 您可以使用印刷電子材料來設計產品的電氣功能和性能。 材料是關鍵，因為用于印刷電子產品的材料與用于傳統 PCB 的材料具有不同的電氣性能特征。 此外，電子產品是使用印刷電子材料以不同方式制造的。 PCB布線是如何完成的眾所周知。 首先，電子工程師進行設計，根據電氣要求定義尺寸，設計完成后簽發制造文件。

在制造過程中，PCB的制造是根據設計文件將電路復制到PCB的銅上，例如將掩模版的UV敏感光刻膠膜進行UV曝光。 然后蝕刻未暴露于紫外線的銅。 結果是設計的痕跡。 尺寸正確，符合電氣要求。 在印刷電子產品中，我們需要達到同樣的結果，但我們需要采用新的設計規則、材料和制造方法。

印刷電子設計的輸入和輸出與PCB設計基本相同。 輸入和輸出之間應用相同的技術：電子設計。 您需要將材料信息和設計規則合并到設計過程中，輸出是制造文件。 同樣的物理定律在 PCB 和印刷電子產品的電子設計中也很有效，并且它們設定了可以完成的工作的界限。 兩種電路，一種由PCB制成，另一種由印刷電子產品制成，可以具有完全相同的功能，但電路設計看起來與實際不同。 這是由于電路中所用材料的物理性能和限制造成的。 在這兩個電路中，您需要在阻抗上施加電壓差以允許電流流動。 為了在兩個電路中獲得相同的電流，您需要將阻抗調整到相同的水平或設置特定于電路的電壓水平。 這些參數通常需要在印刷電子設計中發揮作用。 我們正在通過微調阻抗和設置正確的電壓電平來尋找最佳解決方案。

在電子設計中，了解最終產品的材料特性非常重要。 從PCB上，您可以了解銅的厚度、薄層電阻、其熱性能、PCB材料的介電常數等。這與您需要從印刷電子產品中了解的參數完全相同。 銀墨導體的最終厚度是多少，其方阻是多少，基材材料的介電常數是多少？ 您對這些新材料進行電子設計。 歐姆定律、基爾霍夫電路理論定律和麥克斯韋方程也適用于印刷電子產品。 市場上有數百種不同的導電油墨，每種油墨都具有獨特的平方電阻率。 有些油墨具有很高的導電率（通常仍比純銅高得多），但固化后，這些油墨根本無法拉伸。 其他油墨固化后可以拉伸，但導電性較差。 在電子設計中，了解最終固化后所用油墨的方阻是多少非常重要。

另一個設計挑戰是印刷電子產品中使用的材料參數取決于所使用的產品。 例如，如何印刷導電油墨，如何固化這些油墨，以及導體下方的其他印刷油墨如何影響最終的方塊電阻。 您可能需要更改生產的布局設計。 否則，制作時必須按照您設計的電路要求來設置。 了解印刷電子產品的制造方法非常重要。 PCB上沒有區別。 您需要知道它們是如何構建的以及這種特定生產的局限性是什么。 然而，在PCB中，制造方法更加標準化。 每個制造基本相似，但能力略有不同。 在印刷和電子領域，我們還沒有達到這個水平。

導電油墨可以通過多種方式進行印刷。 最常見的方法是絲網印刷和噴墨印刷。 您可以通過 Google 搜索找到許多其他方法。 打印過程的關鍵是了解制造能力及其局限性。 運行之間所需的最小間隙是多少？ 您可以使用多少個導電層？ 布線的最小和最大寬度是多少？ 熟悉你將使用的產品的設計規則，并根據這些設計規則檢查設計。 PCB 設計工具中提供的許多設計規則都可以在具有正確規則定義的印刷電子設計中使用。 如果制造過程中包含電子設計工具不支持的設計規則，則意味著您必須執行手動設計規則檢查。 例如，如果您可以使用由印刷電介質分隔的多個導電層，這意味著第一和第二導電層布線之間的設計規則與印刷在同一層上的設計規則完全相同。 而且這不是受支持的標準 PCB 設計工具。

此外，印刷電子產品需要元件來獲得功能，而在印刷電子電路上組裝元件并不是標準的焊接工藝。 印刷電子產品中使用的典型材料是塑料，這意味著這些熱特性與 PCB 或 FPC 不同。 這意味著粘合材料也不同。 低溫焊料、導電粘合劑或其他粘合材料是印刷電子 SMA 的典型材料，可能需要特殊的組件封裝。 你能把走線放在組件下面嗎？ 您需要特殊的禁區嗎？ 您可以在印刷電子設備上安裝哪些組件？ 與PCB的SMA相比，這些都是需要從不同角度考慮的問題。 此外，表面貼裝元件的制造文件可能會有所不同。 您可以粘貼模板文件還是應該提供配藥圖表？ 提前檢查 SMA 要求。

由于印刷電子是一個相當新的技術領域，因此有關材料特性和制造方法的信息不像 PCB 那樣可用。 此外，根據現成組件中制造設備和方法的特性，存在大量具有不同電氣特性的導電印刷油墨。 該設計依賴于實現新材料和制造方法的電子理論。 對我來說，電子設計意味著運用理論、物理和數學來確保電氣功能和性能。 這些方法需要物質知識作為輸入。 我發現印刷電子產品缺乏實質性信息，有時不經過計算就做出決定。 那么它就不是設計，而是猜測。 電路板組裝和電路板加工制造商解釋如何使用電路理論、數學計算和基于計算機的模擬來進行電子設計。