Настольный 3D-принтер формирует многослойные печатные платы
Настольный 3D-принтер формирует многослойные печатные платы

Со временем платы действительно станут «печатными» — то есть изготовленными на 3D-принтерах


15:04 20.06.2017   |  Лукас Мериан |  Computerworld, США

Рубрика Технологии |   22158 прочтений



С помощью аппарата Nano Dimension Dragonfly 2020 можно изготавливать прототипы электронных устройств за считанные часы.

Компания Nano Dimension, израильский разработчик оборудования 3D-печати, в рамках программы бета-тестирования начала поставки настольного аппарата, способного изготавливать многослойные печатные платы.

3D-принтер Nano Dimension Dragonfly 2020 позволяет выпускать прототипы и небольшие партии плат, ускоряя время проектирования с недель до часов, объясняет Амит Дрор, сооснователь и генеральный директор стартапа.

Dragondfly 2020 действует по принципу нанесения особых «чернил» с последующим тепловым отверждением. Аппарат позволяет формировать таким образом платы, число слоев в которых ограничено только высотой рабочей области принтера.

Dragonfly 2020
Число слоев в платах, которые производятся на Dragonfly 2020, ограничено только высотой рабочей области принтера.
Источник: Nano Dimension

Вначале аппарат наносит диэлектрический материал, а поверх него — чернила на основе серебра, используемые для формирования дорожек. По словам Дрора, чернила вначале отверждаются и спекаются для избавления от растворителей, затем плавятся и только после этого выдавливаются через сопло: «Наночастицы серебра плавятся при относительно низких температурах — 100-200 градусов Цельсия. После спекания остается чистое серебро, для плавления которого уже нужно нагревание до 900 градусов. Насколько я знаю, мы единственные, чей принтер способен с высоким разрешением печатать материалами двух типов, — диэлектрическим и проводящим, способными выдерживать высокие температуры».

Dragonfly 2020 распечатывает проводящие дорожки шириной около 100 мкм; при этом для получения нужной ширины он делает несколько порходов.

По словам Дрора, коммерчески доступный вариант 3D-принтера будет стоить около 200 тыс. долл.

Nano Dimension, основанная в 2012 году, впервые представила Dragonfly 2020 на конференции SolidWorks World в январе 2016 года. В том же году компанию упомянули аналитики Gartner в докладе «Перспективные участники индустрии 3D-печати». В нем говорилось: «Принтер компании можно назвать удачной инженерной разработкой на стыке электроники, машиностроения и программирования. С помощью оборудования Nano Dimension можно будет организовывать масштабируемое производство печатных плат по индивидуальным заказам. Такие платы можно было бы снабжать уникальными метками, благодаря которым подделка стала бы чрезвычайно трудной, если не невозможной».

По словам Дрора, Nano Dimension в рамках бета-тестирования сотрудничает с десятью заказчиками, в числе которых — американские банки, медицинская компания, предприятие военно-промышленного комплекса и участники электронной отрасли. Конкретные имена в Nano Dimension не уточняют ввиду наличия соглашений о конфиденциальности.

Рынок печатных плат, чей объем в 2016 году составлял 63,5 млрд долл., к 2021 году, согласно прогнозу BCC Research, вырастет до 73,8 млрд долл.; среднегодовой рост будет составлять 3,1%.

Обычно поставщики электронных устройств для выпуска печатных плат заключают контракты с производителями из Азии. Самостоятельная печать прототипов позволяет не только защитить интеллектуальную собственность компании, но и дает возможность малозатратно проверять новые идеи, подчеркивает Дрор: «Пока от контрактного производителя будет получен прототип, могут пройти недели. Мы же предлагаем возможность создавать и дорабатывать прототипы, готовя их к тестированию за несколько часов, а не недель».

Nano Dimension — не первый создатель 3D-принтера печатных плат. В 2015 году компания Voltera успешно профинансировала аналогичный проект через Kickstarter. Ее аппарат Voltera V-One, печатающий проводящими и изолирующими чернилами платы для прототипирования, собрал в рамках кампании краудсорсинга почти впятеро больше, чем 70 тыс. долл., которые запрашивались изначально. Начать поставки своих 3D-принтеров, которые будут стоить в США будут 2199 долл., в Voltera собираются до конца июня.

В 2015 году специалисты Гарвардского университета объявили о создании 3D-принтера, способного распечатывать электронику термопластиками и серебряными чернилами с высокой проводимостью.

Этот принтер, продажей которого занималась компания Voxel8, стоил в США в базовой комплектации 8999 долл. Он был выпущен в ограниченном количестве, и сегодня уже не предлагается — в компании разрабатывают новую, более развитую платформу.

Терри Волерс, президент компании Wohlers Associates, занимающейся анализом рынка 3D-печати, отметил, что у Nano Dimension практически нет конкурентов, предлагающих аппараты для изготовления прототипов и небольших партий плат.

В отдаленном будущем, по мнению аналитика, промышленные 3D-принтеры смогут выпускать электронные схемы и компоненты, соответствующие форме устройства, вместе с его пластиковым корпусом. Сегодня же происходит наоборот, электронные устройства приходится подгонять под размеры печатной платы.

«Со временем рынок печатных плат, изготовленных на 3D-принтерах, может стать весьма большим, но для этого еще придется решить немало проблем, — полагает Волерс. — Одна из них — отсутствие возможности печати большим количеством материалов, другая — ограниченная скорость, третья — большая стоимость изготовления достаточно больших партий».


Теги: 3D-принтеры Аддитивное производство Микроэлектроника


На ту же тему: