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在硬件領域,工程師們大概都經歷過這種折磨:在設計電路板(PCB)時,哪怕只是調整一根銅導線的走線,也得把設計文件發給工廠,等三五天甚至兩周才能拿到新打樣的板子;要是測試發現有問題,得再改、再等、再打樣。在軟件可以一天推送幾十次更新的今天,硬件開發的迭代速度確實顯得有點原始。
近日,一家名叫 Itera 的初創公司最近從隱身模式中走出來,想要解決這個問題。他們推出了一塊造型有些奇怪的原型電路板——在這塊板子上,沒有蝕刻出的銅走線,取而代之的是在玻璃基板上流動的液態金屬合金。可以說,這是世界上第一塊流體電路板。據稱,在這塊板子上,工程師可以在不到一分鐘內物理重布整塊電路板的走線,迭代速度比傳統 PCB 快上一千倍。
Itera 同時宣布完成了 1,200 萬美元的種子輪融資,投資方包括 Upfront Ventures、Costanoa Ventures 和 Colle Capital。Itera 的 CEO 兼聯合創始人 AJ Cooper 此前創辦過硬件公司 Olio Devices。
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圖 | Itera 的 CEO 兼聯合創始人 AJ Cooper(來源:Itera)
那么 Itera 到底是怎么做到的?核心技術路線可以拆成三個關鍵詞:電潤濕(Electrowetting)、液態金屬(Liquid Metal)、玻璃基板(Glass Substrate)。
先說電潤濕。這并不是一項全新的科學原理。電潤濕是指通過施加電場來改變液體與固體表面之間的潤濕性,從而驅動液體在表面上移動、展開或收縮。這個效應在微流控芯片(Microfluidics)領域已經被研究了幾十年,最典型的應用是"數字微流控"平臺上的液滴操控。
在實驗室芯片上用電信號驅動微量液滴在電極陣列上移動。MIT 在 2024 年就發表過關于"可編程連續電潤濕液態金屬用于可重構電子"的研究。Itera 做的事情,就是把這個原理從學術實驗室搬到了 PCB 工程實踐中,用電場控制液態金屬合金在玻璃基板上的流動和分布,讓金屬走線"按需成型"。
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(來源:Itera)
再說液態金屬。Itera 沒有明確公開其使用的具體合金配方,但從技術背景推測,最可能的候選材料是鎵(Gallium)基合金,比如 EGaIn(共晶鎵銦合金,Eutectic Gallium-Indium)或 Galinstan(鎵銦錫合金)。這類合金在室溫下為液態,導電性好,且不像水銀那樣劇毒。
學術界近年來圍繞鎵基液態金屬的研究論文呈爆發式增長,涉及柔性電子、可穿戴傳感器、軟體機器人等方向。但鎵基液態金屬有一個廣為人知的脾性:暴露在空氣中會迅速形成氧化膜,改變表面張力和流動性。如何在實際工程中控制這種氧化行為,一直是液態金屬應用的核心挑戰之一。
最后是玻璃基板。傳統 PCB 使用的是 FR-4(阻燃玻璃纖維增強環氧樹脂層壓板)作為基板,銅箔通過蝕刻工藝形成走線,一旦制作完成就是"死"的,不可逆。Itera 換成了玻璃,這不僅是為了配合電潤濕驅動(玻璃表面更容易做介電層涂覆和電極圖案化),也為多層基板的實現提供了可能性。據公司披露,他們的方案支持多層(Multilayer)基板結構,這對于復雜電路設計來說是一個必要條件。
據相關媒體報道,Itera 稱其首批訂單已經來自"全球前五大汽車 OEM 之一以及國防領域的新興承包商",還有"一家頭部超大規模計算企業和多家芯片組制造商"表達了興趣。但如果屬實,說明 Itera 的目標從一開始就不是業余愛好者,而是那些每年在硬件研發上砸下真金白銀的大客戶。汽車和國防領域對原型迭代的需求確實存在。因為一輛新車的電子系統越來越復雜,等兩周拿一塊電路板非常的拖慢節奏。
此外,Itera 選擇的商業模式也很有意思。他們不打算把直接把電路板賣給你,而是走 EaaS(Electronics-as-a-Service,電子即服務)路線。具體操作是:客戶把設計文件和自己的實際元器件寄過來,Itera 在其位于美國本土的安全測試中心,將這些元器件組裝到自家的可重編程多層基板上。
當工程師修改設計時,Itera 會重新配置液態金屬走線以匹配新的布線方案,然后重新組裝并測試。整個過程中使用的是真實元器件和真實電氣行為。這意味著 Itera 不是一個仿真工具,而是一種"快速物理原型"平臺。
這種服務化的模式有其商業邏輯。一方面,流體電路板的制造工藝顯然不是隨便哪個 PCB 廠都能復制的,集中化運營可以保護技術壁壘;另一方面,對于涉及國防和汽車等敏感領域的客戶,美國本土、安全可控的測試環境本身就是一個賣點。但這也意味著,至少在初期階段,Itera 的規模化能力會受限于其測試中心的物理產能。
全球 PCB 產業正處于一個不算小的景氣周期中。據行業研究機構 Prismark 的數據,2026 年全球 PCB 產值預計將達到 1,052 億美元,同比增長約 13.9%,AI 相關需求是主要驅動力。在這樣一個體量的市場里,Itera 瞄準的其實不是 PCB 量產環節,它無意也沒有能力取代深圳或臺灣地區的大型 PCB 工廠,而是研發階段的原型迭代這個垂直切口。
但即便只是原型制作這個細分賽道,其市場規模也遠非初創公司能輕易吃下。值得注意的是,另一家名為 Flux 的初創公司在 2026 年初拿到了 3,700 萬美元融資,試圖用 AI 自動化 PCB 設計流程。Itera 和 Flux 從不同角度切入了同一個痛點:硬件開發太慢了。
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圖 | Flux 用 AI 設計 PCB 電路板界面(來源:flux.ai)
但 Itera 也面臨著不少物理層面的硬約束。
第一是信號完整性(Signal Integrity)。傳統 PCB 上的銅走線經過精密的阻抗控制設計,在高頻信號傳輸時表現可預測。液態金屬走線的阻抗特性是否能達到同等水平?走線截面的一致性如何保證?在 GHz 級別的高速數字電路或射頻(RF)應用中,哪怕是微小的阻抗波動都會造成信號質量問題。Itera 目前沒有公開其液態金屬走線的頻率適用范圍或阻抗控制精度。
第二是熱管理和長期穩定性。液態金屬合金在反復重構過程中是否會出現疲勞或降解?鎵基合金對某些金屬(尤其是鋁)有很強的腐蝕性和滲透性,與元器件引腳之間的界面兼容性如何處理,是一個不容忽視的材料科學問題。此外,液態金屬走線與傳統焊接點的接觸電阻穩定性也有待驗證。
第三是密度和復雜度的天花板。一塊現代智能手機主板上的走線密度,線寬可以做到 50 微米甚至更細,層數可達十幾層,過孔(Via)數量以千計。Itera 宣稱支持多層基板,但具體能做到多少層、最小線寬和線距是多少、過孔如何在液態金屬體系中實現?這些關鍵參數統統沒有披露。對于原型驗證階段的相對簡單電路,這些限制或許可以接受;但要覆蓋更復雜的設計需求,技術難度會呈指數級上升。
最后是從"能用"到"好用"的工程鴻溝。實驗室原型和可量產的工程平臺之間隔著的從來不只是一步。電潤濕技術在微流控領域已經被研究了幾十年,但真正的大規模商用產品依然屈指可數,這背后有深刻的工程原因——液滴操控的可靠性、系統集成的復雜度、制造良率等問題在學術論文里可以被一筆帶過,在商業產品中卻是生死線。Itera 需要證明的不僅是"液態金屬走線可以形成",更需要保證它能在成千上萬次重構中保持一致、可靠、精確。
所以,傳統 PCB 要過時了嗎?至少短期內不會。Itera 的技術即使完全兌現其宣傳,也更像是硬件研發工具鏈中的一個新環節,而非對整個 PCB 工業體系的替代。但它提出的問題值得思考:為什么軟件開發可以秒級迭代,硬件研發卻還困在"改板—等板—再改板"的循環里?
1.https://www.tomshardware.com/tech-industry/prototype-of-the-worlds-first-fluid-circuit-board-can-be-physically-rewired-in-less-than-a-minute-startup-claims-could-make-hardware-iteration-1-000-times-faster-than-traditional-pcb
2.https://www.itera.co/
3.https://www.morningstar.com/news/business-wire/20260527247911/itera-exits-stealth-with-12m-to-bring-real-time-prototyping-to-electronics?utm_source=chatgpt.com
運營/排版:何晨龍
注:封面/首圖由 AI 輔助生成
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