多材料3D打印LTCC器件

定制化快速制造

一种用自制硼硅玻璃/Al₂O₃浆料实现LTCC多层器件一体化3D打印的技术，可快速定制无源无线传感器和电路模块。

Peikai, Duan · 朱晓阳 · Houchao, Zhang · Li H. · Li, Zhenghao · Rui, Wang · Junyi, Zhou · Daoseng, Song · Youchao, Zhang · 张广明 · 兰红波

Journal of Manufacturing Processes 2023

具体参数

XY方向烧结收缩率

{'zh': '14.82', 'en': '14.82'} %

Z方向烧结收缩率

{'zh': '13.7', 'en': '13.7'} %

湿度传感器灵敏度

{'zh': '0.132', 'en': '0.132'} MHz/%RH

技术优势

烧结条件温和

仅需850 °C、保温15 min即可致密化，收缩率与商用LTCC相当，大幅降低能耗与热预算。

无需后处理

打印出的多层LED电路和无源湿度传感器直接即为功能器件，无需额外的丝印电极或叠压步骤。

支持多材料一体化

采用自研硼硅玻璃/Al₂O₃复合浆料，可在同一次打印中构建陶瓷基体与导体通路，实现电路模块的一体成型。

应用场景

• 微流控传感器：快速打印集成微流道的湿度传感器，用于片上实验室实时环境监测。
• 柔性混合电子：在柔性基材上直接打印LTCC功能电路，替代部分刚性陶瓷基板。
• 3D打印电子：以多材料浆料一体化打印陶瓷基三维电路，省略传统叠压和丝印。
• 快速原型制造：数小时内完成定制化LTCC器件从设计到出样，加速研发迭代。