一种新型3D打印工艺，直接在半导体封装表面沉积纯铜散热结构

笔者近日发现，一家名为Fluent Metal的公司正在开发一种新的桌面金属3D打印工艺。其创始人透露，设备价格约为3000美元，相当于约2万元人民币，但并没有成品上市。

但这并不是重点，真正引起笔者注意的是该公司最近展示的一个案例——他们在室温下，直接在半导体封装上打印了大面积的纯铜。

他们声称采用这种方式，芯片散热就可以不需要导热界面材料，这对于提升热传递效果将带来帮助。

Fluent Metal直接在芯片封装表面沉积纯铜

此外，其展示的设备打印过程同样引起了大量讨论。笔者了解到，这家公司的创始人曾是Desktop Metal的工程师。他表示，Fluent Metal开发的是一种更加高效和低成本的解决方案。

笔者认为，真正让这项工艺呈现桌面、消费级属性的，是它的成型特点——它不使用金属粉末，也不使用激光熔化。

Fluent Metal的打印样件

该工艺的打印材料为极细的金属丝，使用等离子体加热丝材尖端形成一个金属液球，接着把它分解成能够喷射的液滴，然后进行沉积。

相关资料提到，这一过程极为迅速，几毫秒就能形成一滴熔融金属。其技术核心在于液态金属液滴的生成和控制，沉积完成的零件不需要再进行二次烧结。

这种工艺能够将金属沉积在多种材质上，如金属基材或塑料。该过程无熔池移动，最大程度减少了对基材的热影响，材料可以实现冶金结合，能适用于具有严格温度要求的应用。

在可打印材料方面，它可以沉积铜、银、不锈钢甚至钨等难熔金属。

Fluent Metal液态金属沉积过程

而就沉积过程来说，它不产生任何废料，还能实现多金属打印。即使是高价值金属，也能进行复杂的组合，创造出前所未有的特性。但这种自下而上的沉积过程，也决定了它不适合打印封闭的空腔和内部通道等复杂形状。

但此类打印机的使用场景仍然很广。它不使用粉末的特点，使其避免了粉尘污染。而且不依靠激光熔化，安全风险大大降低。资料指出，它只需要一个标准电源插座，使其可以安装在实验室、办公室甚至家中。

该公司称，这项创新技术无需复杂的后处理即可制造出成品或近乎成品的零件。但目前看，零件表面质量并不理想，根据具体使用场景，可能需要进行二次加工，也许未来能进一步提高制造质量。而且，在打印过程中，也需要使用惰性气体保护。

不过这些问题在如今的市场环境下并不是大问题。

因为其受众本身就具有很强的动手操作能力，金属3D打印机仅是其创作空间的一个工具或者设备，消费级的CNC设备如今更加成熟，它们有着相同的受众人群。这些产品组合在一起，将明显增强用户的创作能力。

而且，这台金属3D打印机设置和材料更换都更加方便，使用成本低。

Fluent Metal技术的真正亮点在于，它可以使用标准金属丝，这意味着金属丝易于操作、广泛可用，并且可以高效利用，避免浪费。大多数金属3D打印都需要大量（且成本高昂）的安全措施，但Fluent Metal的方法却可以在普通的生产车间轻松完成。

该公司于2024年获得了550万美元的融资，但未能查询到后续的融资情况。

不过，其创始人在不久前表示，Fluent Metal已经与一家OEM制造商进行了成功合作。他们被要求在不锈钢层上打印一层青铜来提高耐磨性。由于零件已经组装，整个过程满足不得超过80℃。如今，这一应用正在推动进行中小批量试产。

Fluent Metal正在取得的成功应用

而最近公布的在芯片封装上直接沉积纯铜的应用，也已经吸引了新的关注。后续的应用进展，我们也将保持跟进。

注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印