Отечественный принтер научился печатать электронику и контролировать качество печати на лету

Исследователи Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) презентовали обновленную версию принтера, предназначенного для создания прототипов печатных плат и многослойных интегральных схем. Агрегат способен наносить густые токопроводящие пасты прямо на основание, исключая необходимость использования классических сетчатых и металлических трафаретов для переноса рисунка. Инициатива реализуется силами лаборатории печатной электроники «Аддитив» в коллаборации с индустриальным партнером.

Дебютный прототип установки успешно прошел эксплуатационные испытания на действующем производстве еще в 2024 году. Опираясь на полученный опыт и обратную связь от заводских специалистов, инженеры провели глубокую модернизацию оборудования, сфокусировавшись на повышении прецизионности позиционирования и эргономике.

Ключевым технологическим вызовом стала реализация многослойного нанесения. В процессе формирования новых слоев печатающая головка обязана компенсировать малейшие отклонения рельефа на керамической подложке. При микрометрической толщине готовой пленки порядка 30 мкм критическим может оказаться даже незначительный перепад высот в 10–15 мкм.

Для достижения филигранной точности создатели интегрируют бесконтактный модуль измерения зазора между дозатором и рабочей поверхностью. Часть ноу-хау была заимствована из смежной разработки вуза — специализированного геномного принтера, где требования к позиционированию элементов исключительно высоки.

Параллельно комплекс оснастили подсистемой машинного зрения. Встроенная камера непрерывно отслеживает корректность нанесения пасты. В перспективе этот инструмент позволит выявлять брака в онлайн-режиме, непосредственно по ходу технологического процесса, а не по его окончании.

На текущем этапе программный алгоритм детектирования дефектов уже протестирован на статичных кадрах. Следующий шаг — интеграция логики в поток живого видео, что потребует синхронной доработки софта и аппаратной части дозатора.

Технология безотрафаретной прямой печати открывает колоссальные преимущества при проектировании опытных образцов и выпуске мелкосерийных партий радиоэлектроники. В случае корректировки топологии платы отпадает необходимость заказывать дорогостоящие физические шаблоны — достаточно скорректировать цифровую схему, что кратно ускоряет и удешевляет разработку инновационных гаджетов.

Источник: iXBT