传统铜箔蚀刻法的PCB布线工艺流程复杂、生产成本高并造成十分严重的环境污染,而新型微流动沉积直写技术使用材料仅限于功能液体浆料。为实现PCB布线直写工艺的应用,提出了金属熔融挤出沉积成型方法。针对PCB基板不耐高温的难点,设计直写—转移—后处理三步骤,利用耐高温的陶瓷基板中间过渡,完成直写和图形转移两步流程。该技术方案突破了微流动沉积材料的局限性,并提出了新的PCB布线直写的可行性工艺流程。本文阐述了气动式金属熔融挤出沉积成型装置的工作原理,分析气压驱动熔融金属微小孔出流的流场情况,建立了管嘴出流模型,指出相关参数对出流规律和沉积成型质量的影响。设计并搭建了气动式挤出沉积成型系统,分别对运动系统、气动控制系统、温度控制装置、软件操作系统四个模块的组建及功能进行了较为详细的分析和说明。以金属熔融挤出沉积成型系统为工作平台,Sn-0.7Cu为实验材料,研究了挤出沉积直写装置的工作机理与性能,针对PCB基板上直写不同线型的一般规律作了相关阐述。结合理论研究和实验数据结果,分析驱动气压、加热温度、喷嘴直径、喷嘴距离基板高度和走线速度对成型导线尺寸的影响。研究了喷嘴“涂抹”直写模型和成型过程中出现“积高”和“断流”质量缺陷的一般规律。通过平面布线实验,不断调整各个参数的交互影响,基本解决了“积高”和“断流”等质量缺陷,成功利用0.2mm直径喷嘴沉积直写得到横截面尺寸为0.15mm高、0.3mm宽的导线图形,持续稳定布线效率可以达到10mm·s-1。验证了该装置的可靠性和气动挤出沉积原理工艺实现PCB布线的可行性。