看創新與互聯網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，制造業亟需尋求一條綠色環保與高質量高效率的生產道路。而創新與互聯網的融合，恰恰給了現代工業一雙飛翔的翅膀，也帶來了實現智能制造的曙光，惠及印刷行業！

　　那么，作為走在技術革新前列的制造業大國，美日又是以怎樣的行動來詮釋創新與互聯網相融合的呢？（僅供參考）

　　美國 創新道路上的引領者

　　IBM開發出光布線印刷基板

　　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的光SiP（系統級封裝）。

　　據悉，這里說的光SiP是指將在硅芯片上利用硅光子技術制造的或通過粘貼技術制造的光收發元件、光波導及光調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，在日本由產官學組成的研究小組也在開發這種結構的光SiP。不過，這種光SiP之間的布線通過光來實現的技術開發并未取得進展。

　　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后發現，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打印領域新技術研發

　　近期，TED大會（美國一家非營利機構組織的環球會議）成功舉行。會上，Carbon3D的首席執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。

　　約瑟夫是化學家，也是材料學家。在TED大會上，他提出傳統的3D打印不應該稱之為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2D打印的過程。他總結傳統3D打印幾個癥結：打印出來的物體結構脆弱，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，將液態原材料直接轉變為固體，就好像《終結者》電影里的液態機器人那樣。CLIP的優點在于，打印速度快，而且打印出來的物件更加結實，表面也更加光滑。

　　4D打印研究新成果

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

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

　　該研究團隊證明，復合材料內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打印技術制造出的復合材料將有望在制造、包裝和生物醫學等領域大顯身手。

　　RFID智能標簽新進展

　　美國當納利印刷公司宣布推出其CustomWave服務，這是一個完整的智能標簽解決方案，包括標簽RFID天線的設計及性能測試、標簽的自定義和標簽的制作及標簽的自動化質量控制，全球分銷及售后服務。關于RFID智能標簽的研究與應用一直未曾停止。

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

　　CustomWave標簽包括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標準），具有96位的電子產品代碼（EPC）的記憶，記憶密碼鎖與自動調整功能。

　　CW-300-02U7標簽具有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體的UCODE7芯片（符合EPCGen2V2標準），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

　　日本國立大學東京大學教授苗村健研發新技術，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，相關部分的電路就會加熱紙張，讓墨水變色顯現或消失。

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

　　宮下芳明這項技術更可貴之處，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，接著只要燒結后通電，就能製成符合個人喜好的穿戴式裝置。

　　現在相關的電子迴路製作套件，已準備進行銷售。

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

　　彎折發光的應力發光印刷技術

　　大日本印刷于2014年10月2日宣布，全球首家開發出了在印刷面上施加壓力時，墨水發綠光的應力發光印刷技術，并已經為此建立起印刷業務運營體制（圖）。該公司將應力發光體作為墨水顏料，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。這種墨水設想用于紙幣等的防偽和吸引人眼球的裝飾性印刷品等。