česky english Vítejte, dnes je neděle 29. květen 2022

Víte, co to je aditivní výroba elektroniky?

07.10. 2020 | Výroba - novinky
Autor: Milan Klauz
obr1.jpg

Aditivní výroba (Additive Manafucturing - AM) pomalu zapouští kořeny i v průmyslu elektroniky a tak je dobré vědět, o co se jedná. Protože tento způsob výroby elektroniky má své specifika, používá se pro jeho označení trochu pozměněný výraz - Additively Manufactured Electronics (AME).

Obecně platí, že při aditivní výrobě vzniká 3D objekt přidáváním jednotlivých vrstev materiálu na sebe, nebo že konečný produkt vzniká přidáváním jeho jednotlivých částí. Zatímco při klasické výrobě se konečný tvar a rozměr získá odebíráním materiálu, při aditivní výrobě se materiál přidává (3D tiskem, navařováním, pokovením, plátováním, atd.).

Při výrobě elektroniky se většinou myslí na 3D tisk jednotlivých vrstev materiálu, například v případě tisku desky plošných spojů. Některé tiskárny nanáší pouze vodivý inkoust na dodanou podložku (papír, izolační materiál, atd.), čímž vznikají plošné spoje a pájecí plošky jednostranné či oboustranné desky. Via otvory se musí pokovit, například vložením vodivé pasty.

Zatím jediné komerčně dostupné zařízení pro kompletní 3D tisk vícevrstvé desky nabízí izraelská firma Nano Dimension, která dodává zařízení DragonFly LDM (Lights-Out Manufacturing). Základem zařízení je velmi přesná 3D inkoustová tiskárna, která může tisknout současně dielektrický i vodivý materiál v podobě inkoustu, který se vzápětí hned vytvrdí UV světlem. S každou nanesenou vrstvou tak vzniká jak izolační podložka, tak i vodivé propoje (spoje, pokovení otvorů) podle potřeby, a otvory, ať už pokovené, nebo ne.

Zatímco klasická desky sestává z několika vrstev jader desky a prepregu, deska vyrobená aditivně je prostoupena pouze jediným dielektrickým materiálem. Odpadá celý proces klasické výroby (přenos motivu na desku, leptání, vrtání, laminování, dodatečného elektrického nanášení mědi, atd.). Spoje i deska sama mohou mít libovolné tvary a rozměry, pájecí plošky mohou mít jakékoliv uspořádání a mohou tak být vytvořeny i na svislých stěnách či po obvodě desky. Nanášením jednotlivých vrstev (až do 50) lze vytvořit na povrchu desky i v jejím vnitřku pasivní součástky jako jsou cívky, filtry, planární transformátory, senzory, kondenzátory, atd.

Společnost Nano Dimension vyrábí jak zařízení DragonFly, tak i potřebné inkousty. Vlastnosti inkoustů, ať už dielektrických nebo vodivých, jsou blízké vlastnostem materiálů použitých na deskách plošných spojů vyráběných klasickým způsobem.

Výroba desky aditivním způsobem nachází své uplatnění zejména při prototypové výrobě, kdy funkční vzorek je možné vyrobit velmi rychle a na daném místě. To umožňuje skrýt vývoj daného zařízení před zraky konkurence, i získat a odzkoušet prototyp rychleji než kdy předtím. Vývojářům se přitom otevírají nové možností v konstrukci desky, které při klasické výrobě desky nebyly zatím možné.

O zařízení DragonFly od společnosti Nano Dimension jsme se již v tomto časopisu zmiňovali i s ukázkami zhotovených desek. Všechny články a zprávy lze vyhledat na tomto serveru zadáním výrazu DragonFly nebo Nano Dimension do vyhledávacího okénka.

Více informací o aditivní výrobě elektroniky zde

mklauz@dps-az.cz

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik