Fra PCB/FPC til fleksible enheter 3D-utskrift vil bringe dyptgripende endringer i industrien

3D-utskrift av elektroniske kretser er et nisjefelt innen additiv produksjonsteknologi. Den er fortsatt i et tidlig utviklingsstadium. Selv om bare et lite antall deltakere er engasjert i relatert forskning og utvikling, antas det å bringe dyptgripende endringer til industrien.

Nano Dimension, det mest kjente israelske selskapet som driver med 3D-utskrift av elektroniske kretser, kunngjorde 18. juli at det hadde kjøpt 12 prosent av Stratasys, noe som tvang sistnevnte til å lansere en plan for aksjonærrettigheter som svar på en såkalt fiendtlig overtakelse. Nylig bemerket referanse for 3D-utskriftsteknologi at det kanadiske selskapet Voltera, som også er engasjert i utviklingen av denne teknologien, annonserte lanseringen av sitt nyeste NOVA-system, som kan realisere 3D-utskrift av fleksible, strekkbare og personlige elektroniske produkter.

3D-printing fra PCB-kretskort til fleksibel elektronikk

Voltera ble grunnlagt i 2013 med mål om å gjøre prototyping av PCB-kretskort enklere. Det første produktet, V-One, er en direkteskriver for tradisjonell stiv elektronikk, i stand til å skrive ut kretsløp med ledende blekk og dispensert loddepasta. Tusenvis av enheter av denne modellen har blitt solgt, med kjente brukere inkludert Princeton University, NASA, Intel og MIT, blant andre, for utvikling av applikasjoner som satellittelektronikk.

NOVA er en ny milepæl i Volteras teknologiutvikling, og legger til substrattyper for utskrivbare kretser og gir mange viktige oppgraderinger. Med et 8,5"x11,8" (21,59 x 29,97 cm) titan vakuumbord og gjenget monteringsgitter, kan brukere skrive ut på stive kretskort eller fleksible materialer. Dette betyr at det ikke bare kan lages plagg som måler brukerens hjertefrekvens, men sensorer kan til og med skrives ut på huden for å overvåke en persons vitale funksjoner.

Den nyeste maskinen har flere funksjoner, inkludert sanntid, lukket sløyfe-trykktilbakemelding og et integrert synssystem for kalibrering, utskrift og kontroll av forhåndsvisninger av maskinsyn og AR-overlegg. Den nettleserbaserte utskriftsprogramvaren er brukervennlig, og den modulære utformingen av maskinvaren lar brukere raskt bytte ut skrivermoduler. Modulene inkluderer smarte dispensere for avsetting av ledende blekk og smarte prober for registrering av posisjoner, som gjør at NOVA kan skrive ut på ujevne overflater.

Muligheter for integrert elektronisk kretsproduksjon

EA-M-laboratoriet ved York University har forsket på 3D-utskrift av elektroniske kretser ved bruk av både V-One og den nyeste NOVA. Direktøren for laboratoriet sa at integrering av elektronikk direkte i selve enheten ville endre elektronikkverdenen, med henvisning til forskning på ledende karbonfibre, en teknologi som hjelper til med å måle belastningen over en flyvinge for å avgjøre om det er skade.

Tidligere ble 3D-utskriftsteknologi hovedsakelig brukt til rask prototyping av elektroniske produkter, kontakter, antenner og tilpasset produksjon av forbrukerelektronikkhus. Med utviklingen av vitenskap og teknologi har fleksible og strekkbare elektroniske enheter gradvis blitt brukt i bærbare elektroniske enheter, smart hud, medisinsk deteksjon og andre felt. Sammenlignet med tradisjonelle produksjonsmetoder for elektroniske komponenter, kan 3D-utskriftsteknologi realisere presis produksjon av fine og komplekse strukturer, og viser til og med stort brukspotensiale innen banebrytende utstyr som turbinmotorer.

Artikkelkilde|3D-utskriftsteknologireferanse