看創(chuàng)新與互聯(lián)網(wǎng)相融合點睛大國印刷

信息化時代，伴隨著人力、物力等各方面的壓力，制造業(yè)亟需尋求一條綠色環(huán)保與高質(zhì)量高效率的生產(chǎn)道路。而創(chuàng)新與互聯(lián)網(wǎng)的融合，恰恰給了現(xiàn)代工業(yè)一雙飛翔的翅膀，也帶來了實現(xiàn)智能制造的曙光，惠及印刷行業(yè)！

　　那么，作為走在技術(shù)革新前列的制造業(yè)大國，美日又是以怎樣的行動來詮釋創(chuàng)新與互聯(lián)網(wǎng)相融合的呢？（僅供參考）

　　美國 創(chuàng)新道路上的引領(lǐng)者

　　IBM開發(fā)出光布線印刷基板

　　北京時間03月31日消息，美國IBM公司的瑞士蘇黎世研究所開發(fā)出了“光布線印刷基板（opticalprintedcircuitboard）”，可以直接安裝包括以電方式工作的微處理器等在內(nèi)的光SiP（系統(tǒng)級封裝）。

　　據(jù)悉，這里說的光SiP是指將在硅芯片上利用硅光子技術(shù)制造的或通過粘貼技術(shù)制造的光收發(fā)元件、光波導(dǎo)及光調(diào)制電路等跟以電方式工作的微處理器等一起集成到SiP中。光SiP的輸入輸出信號大部分為光信號。除IBM外，在日本由產(chǎn)官學(xué)組成的研究小組也在開發(fā)這種結(jié)構(gòu)的光SiP。不過，這種光SiP之間的布線通過光來實現(xiàn)的技術(shù)開發(fā)并未取得進展。

　　次的光布線印刷基板就是為了減少或消除光SiP間通過光連接所直面的這些課題。IBM代替以電氣方式工作的IC的球柵陣列（BGA），在光SiP中的光波導(dǎo)末端形成了多個SSC。只需使這些SSC與光布線印刷基板中的光波導(dǎo)心線靠近，在光SiP與光布線印刷基板之間就有光信號傳播。IBM指出，不需要在布線印刷基板上形成“凹點”、45度反射鏡和衍射光柵了，可以在基板的任何位置安裝光SiP。

　　實際安裝光SiP后發(fā)現(xiàn)，光SiP與光布線印刷基板之間確立了50多條通道。連接時的損耗僅0.8dB。另外，相對于±2μm的定位偏差，損耗不到0.5dB。

　　3D打印領(lǐng)域新技術(shù)研發(fā)

　　近期，TED大會（美國一家非營利機構(gòu)組織的環(huán)球會議）成功舉行。會上，Carbon3D的首席執(zhí)行官約瑟夫向臺下的觀眾介紹了一種新的3D打印方式，速度比過去有幾十倍的提升。

　　約瑟夫是化學(xué)家，也是材料學(xué)家。在TED大會上，他提出傳統(tǒng)的3D打印不應(yīng)該稱之為3D打印，因為它的工作原理只是把材料一層一層地堆疊上去，只是在重復(fù)2D打印的過程。他總結(jié)傳統(tǒng)3D打印幾個癥結(jié)：打印出來的物體結(jié)構(gòu)脆弱，原材料選擇的范圍受限。

　　除約瑟夫提到的這幾點外，3D打印速度一直難以提升，也是讓人詬病的地方。Carbon3D稱自己所采用的3D打印新技術(shù)簡稱為CLIP，它是Continuous Liquid Interface Production這幾個單詞的縮寫。從原理來看，它利用可控光與氧氣，以及光固化原料，將液態(tài)原材料直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w，就好像《終結(jié)者》電影里的液態(tài)機器人那樣。CLIP的優(yōu)點在于，打印速度快，而且打印出來的物件更加結(jié)實，表面也更加光滑。

　　4D打印研究新成果

　　由美國科羅拉多大學(xué)波德分校力學(xué)工程系副教授杰瑞·齊和新加坡技術(shù)與設(shè)計大學(xué)的馬丁·杜領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊，將擁有“形狀記憶”能力的聚合纖維混入傳統(tǒng)3D打印技術(shù)使用的復(fù)合材料中，制造出可以像“變形金剛”一樣變換出各種形狀的復(fù)合材料。

　　馬丁·杜表示：“在這一實驗中，最初的產(chǎn)品架構(gòu)由3D打印技術(shù)完成，然后‘形狀記憶纖維’的編程活動開始啟動，為這一架構(gòu)制造出第4個方面——時間依存。”

　　該研究團隊證明，復(fù)合材料內(nèi)纖維的方位和位置決定了形狀記憶效果（比如折疊、卷曲、拉伸或者扭曲等）可以達到的程度；而且，可以通過對復(fù)合材料進行加熱或冷卻來對這種效果進行控制。新4D打印技術(shù)制造出的復(fù)合材料將有望在制造、包裝和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域大顯身手。

　　RFID智能標(biāo)簽新進展

　　美國當(dāng)納利印刷公司宣布推出其CustomWave服務(wù)，這是一個完整的智能標(biāo)簽解決方案，包括標(biāo)簽RFID天線的設(shè)計及性能測試、標(biāo)簽的自定義和標(biāo)簽的制作及標(biāo)簽的自動化質(zhì)量控制，全球分銷及售后服務(wù)。關(guān)于RFID智能標(biāo)簽的研究與應(yīng)用一直未曾停止。

　　美國當(dāng)納利印刷公司宣布推出其CustomWave服務(wù)，這是一個完整的智能標(biāo)簽解決方案，包括標(biāo)簽RFID天線的設(shè)計及性能測試、標(biāo)簽的自定義和標(biāo)簽的制作及標(biāo)簽的自動化質(zhì)量控制，全球分銷及售后服務(wù)。該解決方案利用的是當(dāng)納利專有的印刷電子平臺和RFID技術(shù)。
　
　　CustomWave具有在各種材料上印刷天線的能力，包括直接在標(biāo)簽上。當(dāng)納利報告稱，通過將天線直接印刷到標(biāo)簽上的方式，消除對塑料鑲嵌的需要，CustomWave每卷可多容納30%的標(biāo)簽，而需要的基材和包裝材料則比傳統(tǒng)塑料鑲嵌型智能標(biāo)簽少。降低材料需求和減少工藝步驟，使CustomWave在提供智能標(biāo)簽生產(chǎn)中具有環(huán)保和成本效益。

　　CustomWave標(biāo)簽包括CW-100-01MR6，天線尺寸為8毫米*95毫米（3.74英寸*0.3149英寸）。采用的是ImpinjMonzaR6IC（符合EPCGen2標(biāo)準(zhǔn)），具有96位的電子產(chǎn)品代碼（EPC）的記憶，記憶密碼鎖與自動調(diào)整功能。

　　CW-300-02U7標(biāo)簽具有19毫米*93毫米（3.661英寸*0.748英寸）的天線。它采用的是恩智浦半導(dǎo)體的UCODE7芯片（符合EPCGen2V2標(biāo)準(zhǔn)），帶有128位的EPC存儲器和支持自定義序列化。

　　日本制造大國的強者

　　印刷電路新技術(shù)

　　日本國立大學(xué)東京大學(xué)教授苗村健研發(fā)新技術(shù)，以納米銀溶液在紙上列印寬度小于100納米（nm）的觸控面板電子迴路，然后在紙上追加會因溫度而改變顏色的墨水，只要讓紙張通電，就可以變成紙製觸控面板，手指按上去，相關(guān)部分的電路就會加熱紙張，讓墨水變色顯現(xiàn)或消失。

　　利用這種技術(shù)，就可以做成紙張顯示器，顯示試卷題目或課程內(nèi)容，并可重復(fù)使用；類似的技術(shù)也可印在可撓式薄膜上，如日本私立大學(xué)明治大學(xué)教授宮下芳明，就以可撓式透明塑膠膜製成智能手環(huán)，在手環(huán)上以特定的方式操作，便可遙控週邊其他設(shè)備。

　　宮下芳明這項技術(shù)更可貴之處，在于使用者只要用該研究團隊撰寫的軟件，在電腦上設(shè)定好自己想要的操作手勢，然后用一般市面上銷售的噴墨印表機，只要換上納米銀墨水，就可以在紙張上或薄膜上印成迴路，接著只要燒結(jié)后通電，就能製成符合個人喜好的穿戴式裝置。

　　現(xiàn)在相關(guān)的電子迴路製作套件，已準(zhǔn)備進行銷售。

　　而日本國立大學(xué)山形大學(xué)時任靜士教授，則研發(fā)線路寬度僅25納米的新墨水，不僅可讓印刷電子技術(shù)的電路更精密，且燒結(jié)溫度僅攝氏120度，可用在更多的材質(zhì)上；時任靜士表示，這技術(shù)若與3d印表機結(jié)合，將可輕易製成形狀復(fù)雜且內(nèi)外部都有電路的電子設(shè)備。只能購買大量生產(chǎn)的同款電子產(chǎn)品時代已成過去，每個消費者可依自己喜好，進行不同產(chǎn)品製作。

　　彎折發(fā)光的應(yīng)力發(fā)光印刷技術(shù)

　　大日本印刷于2014年10月2日宣布，全球首家開發(fā)出了在印刷面上施加壓力時，墨水發(fā)綠光的應(yīng)力發(fā)光印刷技術(shù)，并已經(jīng)為此建立起印刷業(yè)務(wù)運營體制（圖）。該公司將應(yīng)力發(fā)光體作為墨水顏料，使得墨水能夠儲存光作為能源，施加力使該能源作為光釋放出來。這種墨水設(shè)想用于紙幣等的防偽和吸引人眼球的裝飾性印刷品等。