电路技术学会又回到了北约克郡Harrogate市富丽堂皇、宏伟壮丽的维多利亚时代宫廷酒店Majestic Hotel举办了研讨会，研讨会内容丰富充实，包含了5个精彩的技术演讲。这次研讨会由技术总监Bill Wilkie 组织并主持，并得到了GSPK Circuits公司的慷慨支持，整场研讨会非常完美。
在介绍Martin Cotton是本次研讨会的主题发言人以后，Wilkie邀请ICT主席Andy Cobley教授上台并赠予了他一个刻了字的啤酒杯，在他退休卸任Ventec公司OEM项目总监之际，向他多年来对ICT的支持表示感谢。Andy Cobley表示：“这是我在PCB行业最后的一次美妙探险。”
Cotton的主题演进题目是《PCB层压板Dk值对办公室租赁空间成本效益的影响，好奇吗？》。在演讲过程中，他请观众在功率和成本的背景下考虑层压板的介电特性。
Cotton回忆自己这半个多世纪的职业生涯，想起自己曾经和GSPK Circuits公司的总经理Steve Lloyd有过一次深入交谈，那次谈话之后，他决定要证明材料的介电常数对租赁成本和电费会产生一定影响，并且要把这方面的研究成果作为他离开ICT时送给同事与朋友的临别礼物。
这次演讲的详细内容会单独进行报道，但这次发言也足以说明Cotton是一位在价值分析、价值工程学和企业持续改善方面接受过全面培训的工程项目，虽然他改编、删减了一些研究过程的细节，但研究结果是绝对真实的。所有人都同意他的观点。
A-Gas Electronic Materials公司半导体技术客户经理David Shaw介绍了Maturolife项目的最新进展。该项目由欧洲“地平线2020”科研计划出资支持，旨在将设计与先进材料创新相结合，生产出附加值高、审美性强、功能丰富的产品。这类产品可应用到辅助性技术中，使城市中老人的生活更加便利，也更加独立。Maturolife是首字母缩写，本意是“让城中老人的生活更加独立、更加时尚的织物金属化工艺”。
该项目联盟共有来自9个国家的20家合作伙伴，项目工作主要分为两类：设计与材料科学。设计的目标是要将人们的需求、期望、审美和情感反应融入到产品当中，确保产品的终端用户可参与到整个设计过程中。Shaw详细介绍了材料科学的目标是根据化学镀工艺和印制电路生产工艺开发出织物金属化的方法。在项目后期阶段，工作重心将主要集中在传感器和电子产品的融合、样品生产以及工业可扩展性三个方面。
Shaw表示，这个项目的设计初衷是能够基于功能化的铜纳米颗粒催化剂和化学镀工艺对织物进行持续的选择性金属化处理，以生产出优质的智能织物和最终涂层来延长导电织物的生命周期。为了推动工艺流程的开发，计划试运行一条生产线，使生产线在半生产模式下运行，最后要生产并验证3个技术辅助样品。
测试图形的研究工作表明，高分辨率金属化处理工艺采用带有钯和银催化剂的印制图形作为参考基准，同时还继续研发铜纳米颗粒催化剂，这种方式是可行的。使用铜催化剂已经取得重大进展，铜催化剂很快就能达到钯和银催化剂的性能水平。
拉夫堡大学的项目经理Darren Cadman博士介绍了SYMETA项目——即“射频、微波与太赫兹应用所使用的合成3D超材料”——的最新进展，该项目已经进入到了第3年。SYMETA联盟由以拉夫堡大学为首的五所大学组成，工程和自然科学研究委员会出资支持。Cadman博士表示，这个项目的主要目标是采用新兴的增材制造方法来创造出多功能的新型3D超材料。超材料是经过设计的材料，具有天然材料所不具备的特性，由多种元素组成，通常是由金属或塑料等复合材料制成。该项目的目标是汇编出超原子（超材料的基本构造单位）的调色板，超材料的基本构建块，然后系统性地排列好超原子以确保超材料表现出所要求的特性。
他审查了各种现有的增材制造工艺——挤压成型、喷射成型、激光烧结和立体光刻成型，并得出结论：所有这些工艺都只是使用了单一材料，而该项目要求使用混合材料实现其目标。他还特别提到了从Nano Dimension到nScrypt的3D专门打印设备，这些设备可以处理多种材料，虽然设备使用的紫外线固化介质类型会呈现较高的介电损耗。
熔丝制造（FFF）现在可使用的介电材料包括FFF PLA（聚乳酸）、FFF ABS（丙烯脯二乙烯丁二烯树脂）、FFF预混合物、装有ABS的FFF钛酸钡、以及PolyJet聚合物。现在也有很多油墨水可用于制造导体，其中包括银浆、活性银油墨、活性有机金属、SunTronic专利银墨、以及Electrifi导电丝。现在市面上也有铜油墨。
用于微波设备增材制造的材料选择一定要考虑到材料在黏性、流动性、固化温度、附着力方面的可加工性，以及材料在不同温度下的可靠性和化学兼容性，更重要的是，还要考虑材料各自的介电损耗特性或导电性。
Cadman博士介绍了人造合成介质可以让材料的选择更加自由，并列举出了各种带有定制电磁特性的材料3D蜂窝几何图形，这些几何图形可以直接用增材制造工艺迅速制造出来。引入金属夹杂物后，会加大电容，但这样做的代价就是减小了介电常数。PREPERM已经研发出了一系列新的超低损耗热塑材料，专门用于提高在毫米波频率下的天线效率，这类材料能够以细丝的形状应用于FFF技术方法中。
他展示了一些X频带波导使用的元器件，使用Voxel8双材料打印机完成制备以后，又演示了如何通过控制空气填充与金属填充的相对比例来控制相对导磁率。谢菲尔德大学正在研发高介电导磁率、低损耗陶瓷材料，其烧结温度低于银的熔点。多媒介挤压成型优化方面的工作还在继续进行，计划用此工艺生产可以在10GHz到100GHz频率区间内运行的微波样品。
在“所有产品都越来越热！高温电子产品是否推动了焊料耐高温能力的增强？”英国国家物理实验室资深研究科学家Martin Wickham讨论了传统焊料的局限性。他还提出可以用烧结聚合物互连材料作为替代方案，并介绍了一种高温保护涂层的开发进展，这种涂层可以使有机PCB在较高温度下运行。
Wickham表示，如果行业内不提出更新的要求，RoHS2会让铅基高温焊料的豁免自动失效，而使用无铅替代品的情况也仅限于运行温度在200°C以上的合金，例如锡-锑和金-锡合金。
他介绍了由Elcosint项目合作伙伴研发出的一种替代技术，这种技术以一种低温烧结的纳米银配方为基础，可以维持标准的SMT生产工艺，但作业温度将达到250 °C以上。热老化测试证明，持续暴露在250 °C温度下时，Elcosint的可靠性要远远优于高熔点焊料的可靠性，虽然焊接样品中出现的一些失效可能是回流温度较高，导致PCB材料退化所引起的。
Elcosint项目的成果为接下来Wickham介绍Tamessa项目的成果铺垫了很有意义的背景知识。在经过长期250 °C老化测试之后，人们在导体横截面上观察到了很有趣的现象；铜金属逐渐转化成了氧化物。
Tamessa项目旨在根据标准SMT技术创建出一种使用有机基板的无铅制造工艺，并生产出完整的电子系统能够在较高的室温环境下连续工作。现在已经开发出了一些基板和涂层能够专门抑制氧气进入，并且在高温可靠性测试中得到的结果要远远优于聚酰亚胺基板和涂层的测试结果，而且还是一种替代在高温应用中使用的陶瓷材料的高性价比方案。
接下来他继续介绍了如何了解与高温涂层有关的潜在性能提升，并回顾了设计准则，以及连接可靠性的提升，还介绍了一种测试载体的开发，可以使用电阻测量方法来确定内层的氧化速率。
Devtank Ltd公司CEO Garry Millington为大家带来了最后一场演讲，演讲题目为《设计制造太空用PCB时所面临的技术挑战》，令观众眼界大开。Millington是一位有着30年从业经验的RF工程师，最近五年来他的公司成为了太空领域业务的主要承包商之一，他认为该领域主要分为两个类别：太空探索与商业太空。太空探索与外太空的科学任务有关，通常是指卫星在距离地面22000英里高度的对地静止轨道上以7500英里/小时的速度每天自转一周。商业太空则与近地轨道上的卫星相关，高度在200英里至1000英里范围内，通常是以17500英里/小时的速度每天自转10周至11周。国际空间站就属于商业太空范畴。
OneWeb将要开展一个巨大的商业项目——安装800多个卫星组成卫星群为个人客户提供全球宽带互联网服务。而且英国航天站计划发射几千个CubeSats、NanoSats和PicoSats型号的卫星，这些卫星体积非常小，重量在1kg至25kg之间。所以太空领域需要订购成本相对较低却又适用于太空环境的印制电路和组件，这对英国PCB行业而言意味着无限商机。“从事太空探索方面的业务时，真正让你盈利的是理论研究，而不是产品本身！这是更商业化的内容。”
但PCB和PCB组件必须满足太空应用的哪些具体要求呢？Millington谈到了与发射曲线相关的机械应力、冲击及震动，以及随后在使用过程中承受的真空应力、辐射、热循环和功率循环等。
PCB制造商需要提供的两个重要文件是申报材料清单（DML）和申报工艺清单（DPL）。“如果想和代理机构合作，你就必须要了解你使用的材料和工艺。在找到合格的供应商之前，你会遇到很多困难，但这个过程绝对是值得的！”
排气——即释放出制造过程中截留的气体或是在太空中真空条件下蒸发掉残留的挥发性物质——这是一个主要问题，特别是它可能对载荷的光学仪器造成潜在损害。Millington展示了真空仓测试的图解，并且使用NASA对材料（例如堵塞树脂）的规格要求作为参考依据。所有这些材料必须要在DML上进行申报，并且要配有相应的支持数据信息。
Millington还列举了其他可能会影响到PCB在太空环境下性能表现的几点因素，尤其是在执行任务期间层与层互连的稳定性。他认为匹配的CTE对于避免温度循环期间出现失效是至关重要的。层压板介电常数在温度变化和长期老化的影响下仍然保持稳定，这一点非常重要，而且击穿电压会受到真空环境的影响。导热性是太空环境下电子系统散热的关键，因为没有空气存在，所以显然无法实现对流冷却。锡晶须是绝对不可以容许的，所以，适用时，一定要使用含铅焊料和敷形涂层。
随着频率不断升高、产品结构尺寸不断减小、复杂程度和功率密度不断提高，技术挑战也会持续出现，所以要求更多的集成和更完善的散热方案。这些挑战和设计5G基础设施时所面临的挑战相类似，而且PCB不再只是一种用于承载元器件并为元器件供电的手段，它本身也成为了一种器件。用于测定PCB内埋入元器件是否适用于太空应用的项目以及在PCB中加入导热界面材料实现热量管理的项目都在开发中。
使用汽车生产技术来实现商用卫星的串行制造也即将成为现实。在报告结尾，Millington播放了一段视频，介绍了一家专用工厂已经可以每天生产出两个以上的OneWeb卫星。
Andy Cobley教授在研讨会闭幕词中感谢了这几位演讲人与大家分享他们的经验，也感谢各位代表到场参加这次会议，同时感谢GSPK Circuits公司对本次活动的大力支持，最后他还特别感谢了会议组织者Bill Wilkie。Cobleyy很高兴能够借此机会向Holders Technology集团总经理Victoria Blaisdell颁发证书，欢迎Holders公司成为学会最新的企业会员。
近25年来，我一直负责记录ICT活动的相关内容，ICT学会秉承的团队精神总是给我留下深刻印象。
虽然这类研讨会的作用主要是分享技术学习经验，但其意义绝不止于此——这类活动是会员们聚在一起建立合作关系并进行友好非正式沟通的绝佳机会。虽然我们现在的人数较少，但我们仍然为自己是这个强大且蓬勃发展行业的一份子而感到骄傲。
