柔性電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟“人才頭條”專訪：于洋：增材制造，柔性電子技術(shù)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)

▲于洋 清華大學(xué)工學(xué)博士/北京夢之墨科技有限公司CTO

“當(dāng)初成立夢之墨，就是想通過增材制造技術(shù)，來變革整個(gè)電子制造產(chǎn)業(yè)。”

采編 | 奕帆

來源 | 人才頭條

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最近，小米MIX Fold2折疊屏手機(jī)上市，再次讓“柔性電子”成為熱詞。從三星、華為到小米，折疊電子產(chǎn)品的頻繁出現(xiàn)，表明柔性電子技術(shù)日趨成熟，開始走進(jìn)人們的生活。

傳統(tǒng)的電子電路，在如今看來顯得有些呆板，而柔性電路可以拉伸、彎折，廣泛應(yīng)用于各種場景，有望在今后成為傳統(tǒng)電路的補(bǔ)充，或是成為未來柔性電子設(shè)備的主要器件。

但是，柔性電路制造也存在諸多問題。最大的問題就是要克服柔性基底和脆弱導(dǎo)電材料之間的不匹配，這幾乎是制約柔性電子產(chǎn)品發(fā)展的一大難題。

這一難題，在夢之墨出現(xiàn)后迎刃而解。北京夢之墨科技有限公司，在世界上首創(chuàng)了基于新型材料的柔性電子增材制造技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高可拉伸度電路的“秒級”現(xiàn)場打印。

“增材制造技術(shù)，就是柔性電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)”，該公司的首席技術(shù)官于洋說道。

創(chuàng)新，從0到1

想象力已是很稀缺的資源，而想象力與創(chuàng)新之間的距離則更為遙遠(yuǎn)。所以大部分想象只能停留在電影或者小說中，無法成為現(xiàn)實(shí)。

創(chuàng)新的難點(diǎn)，在于從0到1。把天馬行空的想象落地變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這個(gè)過程既需要?jiǎng)?chuàng)新者抓住那個(gè)極具想象力的創(chuàng)意，又要挖掘出人們被埋藏起來的潛在需求，還要對相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)有足夠積累。

這樣的創(chuàng)新者，正是于洋和他的團(tuán)隊(duì)。從液態(tài)金屬到柔性電路，他們跨越了前沿技術(shù)和商業(yè)價(jià)值兩道門檻，把這個(gè)極具想象力的創(chuàng)意，打造成為了一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)。

圖源|受訪者

于洋在清華大學(xué)讀博期間，師從液態(tài)金屬研究專家劉靜。液態(tài)金屬本證具有柔性和高導(dǎo)電性等特點(diǎn)，可以制成柔性傳感器，在心電方面進(jìn)行醫(yī)療監(jiān)測。但是，他們并不滿足于柔性傳感，而是想實(shí)現(xiàn)更多的柔性電子應(yīng)用場景。

從控制液態(tài)金屬圖案化，到成功繪制電路圖，他們做到了。但是隨著圖案復(fù)雜性和準(zhǔn)確性等需求的提升，他們又開始研究如何改良液態(tài)金屬，并在柔性基底上精確地印制電路。

2015年，在清華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，第一臺(tái)以液態(tài)金屬為核心材料的電路打印設(shè)備誕生。

“直接打印，就是一種增材制造技術(shù)，”于洋說這種技術(shù)可以用低成本的方式，高速打印出各種電路。而這類電路打印設(shè)備的成功應(yīng)用，也為夢之墨后來一系列柔性電路印刷技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

變革，高端制造

“當(dāng)初成立夢之墨，就是想通過增材制造技術(shù)，來變革整個(gè)電子制造產(chǎn)業(yè)。”于洋既是夢之墨的CTO，也是公司的創(chuàng)始人之一，在談到公司的創(chuàng)立初衷時(shí)，他如是說道。

在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，電子電路是“減材”制造模式，成本頗高，不僅耗時(shí)耗能，還會(huì)對環(huán)境造成高污染。

“采用‘增材制造’方式，直接打印或印刷電路，簡單又環(huán)保，”于洋介紹說，夢之墨的增材制造技術(shù)，是用液態(tài)金屬功能性復(fù)合材料作為“墨水”，直接在柔性基底上印刷出電路，這種方式將重塑傳統(tǒng)電子電路及集成電路制作規(guī)則，從而改變整個(gè)電子制造產(chǎn)業(yè)。

“‘增材制造’這個(gè)概念相對容易理解，但是要讓這個(gè)概念真正在電子行業(yè)落地卻十分困難。”于洋稱要真正實(shí)現(xiàn)增材制造技術(shù)，就必須具備三位一體的研發(fā)實(shí)力，他繼續(xù)說道：“我們公司是從底層配方上構(gòu)筑我們所需要的材料，然后運(yùn)用自主研發(fā)的設(shè)備，最終完成整套柔性電路產(chǎn)品的打印生產(chǎn)。”

這種三位一體的研發(fā)實(shí)力，也催生了夢之墨的工業(yè)級柔性電子印刷服務(wù)平臺(tái)。“我們所說的這種工業(yè)級柔性電子印刷服務(wù)平臺(tái)，并不是單純地滿足客戶的柔性電路打印需求，而是給出一整套全制程的服務(wù)方案。”于洋補(bǔ)充道。

“比如客戶給到我們電路的要求或者電路設(shè)計(jì)的圖紙，我們根據(jù)這些要求和圖紙，結(jié)合材料體系和工藝流程，就可以去制造出相關(guān)的柔性電路產(chǎn)品。在這樣一個(gè)大型的服務(wù)平臺(tái)上，從圖紙到成品，每一道工序，我們都可以實(shí)現(xiàn)，最終完成對客戶產(chǎn)品的交付。”

近幾年，我們所熟悉的大企業(yè)正在把工廠搬離中國，想逐漸擺脫中國制造業(yè)的影響。這說明雖然傳統(tǒng)制造業(yè)造就了中國，但卻不再適合現(xiàn)在的發(fā)展。中國想要崛起，想要在制造業(yè)去中心化后依然獨(dú)立自主，就必須發(fā)展高端制造業(yè)，來展示自己的核心科技實(shí)力。

夢之墨的工業(yè)級柔性電子印刷服務(wù)平臺(tái)，正是高端制造業(yè)的代表，也是電子制造產(chǎn)業(yè)的變革力量。于洋說：“以液態(tài)金屬功能性復(fù)合材料為基礎(chǔ)核心，采用電子增材制造工藝使導(dǎo)電材料在多種基材及復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面快速成型，可實(shí)現(xiàn)滿足不同需求電子線路的直接印刷及批量化生產(chǎn)，從而變革整個(gè)電子制造，助力柔性電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

出發(fā)，未來已來

“我們的團(tuán)隊(duì)文化很開放，也很包容。”除了技術(shù)框架的搭建，于洋也帶領(lǐng)著處于夢之墨核心的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。他認(rèn)為在市場上很難找到一個(gè)百分之百匹配的現(xiàn)成人才，能找到的都是具有不同專業(yè)背景的人，雖然有時(shí)會(huì)因?yàn)椴煌膶I(yè)背景產(chǎn)生分歧，但也因此可以有切入問題的不同角度。

于洋說他們一路走來，從實(shí)驗(yàn)室的液態(tài)金屬，到桌面級電路打印設(shè)備，再到工業(yè)級印刷服務(wù)平臺(tái)，這條路其實(shí)早已超出了預(yù)期。“但是，我們的這些變革和調(diào)整，都是建立在對市場更準(zhǔn)確的把握上，”作為夢之墨的一員，他認(rèn)為大家都應(yīng)該具有一顆好奇的、創(chuàng)新的和開放的心，繼續(xù)去走前人沒有走過的路，探索前人未曾探索的未知，去開啟增材制造在柔性電子行業(yè)的全新領(lǐng)域。

談及未來，于洋認(rèn)為公司會(huì)主要針對工業(yè)級的應(yīng)用場景，繼續(xù)兩條腿走路。一是表面電路打印，在三維表面打印共形電路，實(shí)現(xiàn)占用空間的最小化，設(shè)計(jì)靈活的最大化，滿足未來柔性電子產(chǎn)品的各種需求。二是高精度電路打印，瞄準(zhǔn)20微米以下的電路制造，助力半導(dǎo)體芯片封裝制造領(lǐng)域發(fā)展。

圖源|受訪者

薄如蟬翼的大屏手機(jī)折疊放入口袋，智能化衣物時(shí)時(shí)監(jiān)測身體狀況，柔性傳感器附著在目之所及的一切，甚至實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互……

未來，柔性電子會(huì)深入到生活的方方面面，為人們開啟智能世界的大門，而夢之墨的柔性電子增材制造技術(shù)，無疑將成為這扇大門的金鑰匙，從這里出發(fā)，未來已來。