作者：James Blankley
电子产品制造需要耗费大量资源——制造一台计算机和一台显示器平均需要 1.5 吨水、539 磅化石燃料和 48 磅化学品（Wang，2017）。仅去年一年，全球消费者就购买了超过 5 亿台电脑、显示器和平板电脑，这些资源总量相当可观。
其成本也十分高昂。例如，半导体制造业在其制造过程中使用超纯水 (UPW)：
制造商在公用事业供水上每花费 1 美元，就有 20 美元用于将其处理为超纯水，另外 10 美元用于[将排放处理至可接受的水平]（Infohouse，2000）。
该报告估计，大型工厂每天可能使用多达 300 万加仑的超纯水，大型制造工厂中至少 30% 的水专门用于蚀刻和溶剂工艺。
这听起来是一个节省资源效率和成本的机会吗？ 当然。AR/VR 制造商恰恰可以在这方面利用当今不断发展的增材制造技术。
减材制造 vs 增材制造
资源需求的根源可以追溯到当今最常见的制造方法，即减材制造。这种工艺是指从较大的材料中去除或“做减法”来生产产品；这就好比孩子们从一大块橡皮泥中抠出一小块正方体。这会产生大量废料，而拾取这些小块材料也是一件麻烦的事情。
目前有多种减材制造方法可供使用。最常见的一种是化学蚀刻，它使用化学品从较大的材料中蚀刻出最终产品。
增材制造则是一项新兴技术，旨在消除传统减材方法所产生的废弃物。我们还是用橡皮泥来打比方；想象一下，你可以从容器中拿取准确数量的所需材料，而不是从一大块材料中抠出一个正方体。
借助 3D 打印等增材制造技术，这一概念正在成为现实。它就像用家用喷墨打印机打印孩子们的照片，银和铜等金属以纳米颗粒的形式打印或喷涂到基材上。
“通过使用增材制造取代减材工艺，我们能够开发出曾经无法想象的产品。现在，我们得以用比我们最初想象得更少的资源来实现这一目标，”Molex莫仕高级开发经理 Vic Zaderej 这样说道。
成果？
- 减少废品
- 减少浪费
- 降低劳动力成本
- 降低过剩库存
问题不仅仅在于水
除了水之外，减材制造还使用了一些极污染环境的化学品。蚀刻过程使用盐酸和氨等化学品浴，随后通过水洗将其去除，通常必须在使用后进行处理以满足法定浓度水平，然后才能将其排放到下水道系统中。
这些化学品的成分也受到了越来越严格的行业审查。于 2003 年推出的 RoHS 标准限制了消费品中各种物质的数量（尤其是铅、汞和镉），此后其他几项合规标准也陆续出台。许多大型制造商都制定了自己的标准，甚至超越了 RoHS 和 REACH 等标准（这两项标准目前合计限制了 180 种物质）。日益增加的限制正在推动这些制造化学品的价格上涨，进而影响了一些减材制造业务的成本。
前沿技术
Vic 解释道：“创新公司明白增材制造确实有其用武之地。 AR/VR 的发展为一些颠覆性增材制造技术的发展和诞生提供了绝佳的机会。”
Vic 和他的团队正在研究一种具有广阔前景的增材制造技术，被称为 ASEP（专用电子封装）。
ASEP 使用纳米颗粒和喷涂技术，使工程师能够设计出比当今市售产品更小、更轻、性能更高的产品。Vic 继续说道：“ASEP 也更加节约资源，用水量约比典型的减材制造少 90%。我们使用的材料符合 RoHS 和 REACH 标准，并且是完全可回收的金属和热塑性塑料。”
新兴的 AR/VR 市场是 ASEP 等增材制造技术的主要目标。由于其高需求的运行和狭小的电子空间，AR/VR 应用要求制造商以前所未有的方式将电子元件和/或电路附加于组件上。ASEP 技术为此奠定了基础，同时还减少了劳动力时间、化学品和用水量，并将制造步骤数量减少了 40%。