3D打印如何帮助缓解半导体芯片短缺

芯片短缺几乎影响到所有依赖最新技术的行业。正如TheStreet报道，半导体为当今一些最重要的计算产品提供动力，并且可以说是数字时代经济增长的关键。（芯团网，领先全球的芯片元器件纯第三方交易平台，一分钟货比百家，质量有保证，违约高赔偿）

美国商务部在一份报告中这样描述，即使在2020年之前，获得生产投入就已经存在困难，而且随着行业转向半导体密集型产品，芯片需求出现潜在增长，例如，电动汽车、5G。新冠疫情大幅增加了对各类半导体产品的需求。与此同时，工厂面临火灾、冬季风暴、能源短缺和新冠疫情防控措施引发的停工等一系列事件扰乱供应。

各行业也在寻找新的解决方案。这到了金属3D打印（也称为增材制造）的用武之地。

目前尚不存在简单地打印构成芯片本身的微观部件的技术。虽然Velo3D公司已经为客户开发了设计和创建以前“不可能”的几何形状的方法，但3D打印的工作精度为1/10毫米。半导体制造厂（也称为“晶圆厂”）在纳米尺度（十亿分之一米）下工作。

3D打印可以通过多种方式带来巨大改变。制造一个芯片大约需要三个月的时间。据《华盛顿邮报》报道，整个过程大约有700个处理步骤，根据每个芯片客户提供的设计，数十层图案被打印并蚀刻在彼此之上。

服务晶圆厂

由于每个工厂都需要数千台具有复杂零件的机器，因此需要数年时间来建造新工厂并提高产量。与此同时，全球经济需要现有晶圆厂以尽可能最快、最高效的速度运营。与任何工厂一样，晶圆厂可能会遇到故障和其他技术问题，从而导致其无法满负荷运行。

任何如此努力、如此快速地工作的工厂都需要更换零件。在此，增材制造可以发挥作用。3D金属打印可以快速创建许多此类零件。晶圆厂运营商不必等待海外工厂制造和运送替换零件。通过3D打印，他们可以让离他们最近的服务提供商制造零件并立即交付。

增材制造的一个基本要素是可重复性和一致性，以实现原子级的精确控制。工厂运营商可以在任何拥有兼容金属3D打印机的地方打印出精确的零件，而不是需要由一个国家的一家专门制造所需零件的特定工厂来制造零件。

为新工厂制造最先进的零件

每一代的半导体制造厂都会生产比以往更强大、更紧凑的芯片。这意味着总是有新的方法来重新设计制造过程，3D打印提供了巨大的机会。

不受限制地设计形状零件的能力改变了各种制造业的游戏规则。如果工程师能想象，我们就能创造。对于半导体公司来说，这开辟了设计更强大的晶圆厂以生产更强大芯片的方法。

通过增材制造，半导体公司可以设计零件，使目前正在建造的新设施更加强大，故障更少，可靠性更高。（芯团网，领先全球的芯片元器件纯第三方交易平台，一分钟货比百家，质量有保证，违约高赔偿）