颠覆PCB传统工艺流程 实地探访Nano Dimension亚太区总部

原标题:颠覆PCB传统工艺流程 实地探访Nano Dimension亚太区总部

近日,PCB007中国在线杂志的主编EDY前往香港,与Nano Dimension亚太区总部的曾小姐与赵先生进行了访谈。曾小姐任Nano Dimension亚太区运营及业务经理,赵先生是Nano Dimension亚太区的客服工程师。大家就Nano Dimension带给整个行业耳目一新的3D打印技术进行探讨,分析了目前的应用领域及未来发展前景。

Edy :能为我们介绍一下Nano Dimension亚太区的情况吗?

曾:Nano Dimension在以色列和美国各设了一个总部,2018年在中国香港特区成立了亚太区总部,除了办公区以外,我们还设有一个客户体验中心,在那里我们有两台设备向客户作展示,或举行研讨会,让不同行业的公司了解3D打印电子产品的技术。此外, 我们的应用工程总监会常用这两台设备研究很多不同的应用。

Edy:你们的业务范围其实是整个亚太地区是吗?

曾:对,我们香港的团队负责整个亚太区的业务,包括澳大利亚、中国大陆及东南亚地区。目前除了在中国大陆以外,中国台湾、香港特区、韩国、日本、澳大利亚等各地均有我们的客户和经销商。

Edy:这些经销商本身也是这设备的用户吗?

曾:Nano Dimension的DargonFly 3D打印设备为电子行业带来突破性的改革,只有我们这一家可以同时使用两种不同的材料进行3D打印功能性的电路板;所以对于一些本身在电子行业或PCB行业的经销商来说,这是崭新的理念,他们必须先拥有这设备,通过训练和使用,才可有效地推广其优点和销售。

DragonFly LDM 系统

Edy:你们的终端用户主要是哪些公司呢?

曾:我们的潜在客户分成三大方面,第一个方面就是研发机构如大学研究院,或是一些开发为主的机构。第二个方面就是一些垂直整合的行业,譬如说国防、航空航天、物联网、汽车、消费类电子产品、医疗等。凡是对PCB板有需求的行业也是我们的潜在客户。第三个方面就是一些增材制造和电路板打印服务商,专为创新型的公司在开发阶段进行打样,利用我们的3D打印,可让工程师缩短研发周期。

Edy:我们能说这设备基本上可替代传统电路板制造吗?从精密的角度来说,它能达到一个怎样的级别呢?

曾:其实我们跟传统的PCB工厂没有直接的竞争,因为对象并不完全相同。我们主要针对研发阶段的原型设计和小批量生产。拥有了我们的设备就可以省却工程师要找外发工厂制造样板的麻烦,他们可以随时在企业内部打印PCB板,如组装样机后效果不满意,工程师可即时更改Gerber再次打印,为工程师们提供最有效率的环境做研究工作,这是我们设备最大优势,同时亦保障了知识产权。

除了制造样板以外,有一家美国公司利用我们的设备通过3D打印制作了RF板,测试结果显示做出来的产品可与传统量产工艺媲美。虽然我们是专注打样,但是一些小批量的生产也没问题。

Edy:可以印刷电容,是吗?

曾:当然可以,以增材制造打印PCB的过程中同时印刷功能电容器,PCB设计工程师有更多的PCB内部空间,利用表面面积来安装其他PCB 组件来减小PCB的总尺寸。

Edy:除了印刷电容器外, 还有什么示例可以证明你们的设备可以挑战传统技术?

曾:还有很多示例, 例如:传统上很难做侧装,只有顶部和底部可用于组装组件, 但是用我们的设备就可以在板的侧面印刷衬垫,这就大大增加了组件组装的空间。又例如3D或定制形状,利用我们的3D打印技术,就可有避免传统方法产生的大量污染废物,也可以省却激光切割的过程。

侧装组件实例图

Edy:国内有许多快板工厂,专门做这种比较高难度的PCB样板,虽然做得快,但也要好几天的时间。对于Nano Dimension来说,只要设计师把文件做好了以后,直接输入基本上一天就能拿到产品对吗?

曾:是的,Gerber文档做好以后,我们就可以将Gerber放在电脑里,用我们专有的“Switch”软件转换后,就可以直接开始打印了。

Edy:所以与传统大批量生产用的文档并没有什么不同吧?

曾:对, 只是一个普通的Gerber文档。

Edy:你们的产品一共有多少个型号?

曾:我们最近刚推出了升级版的 DragonFly LDM,LDM就是无人值守的数字化电子制造系统。目前市面上的3D打印都没有自动清洗功能,但只有我们已经做到,可以大幅度减少人工的维护,并且24小时不停机运作。

采访的下半部分由赵先生展示了该设备目前的一些具体应用。一块是印刷电容器,一块是DC-DC电压转换器。

赵:市场上,如果是这一类型的电容,一个一个累加,体积就很大,如果采用我们的技术和设备,直接印刷在其中,可以对应体积要求较小的应用。我们之所以做出实物,是想告诉大家,需要突破现有的思维,运用全新的理念,实物效果就在眼前,完全可以实现。3D打印设备可以制造功能性电子产品是一个突破,利用此设备可以令更多客户在开发的阶段去做不同的应用尝试。另外一个应用是DC-DC电压转换器,可将5伏电流升为18伏。

Edy:很多客户询问,打印技术如何与传统工艺连线?

赵:现在暂时不能够直接连起来。打个比方,军事应用上有一个新的设计出来,因保密问题不能外发制作,只能内部完成,那我们的设备就非常适合。当然传统PCB制造商也能完成,但是速度上我们会占很大优势。

我们的经销商也会接到一些传统PCB厂的订单,根据他们的设计进行打印,大家都想探究,看看新科技与传统工艺分别到底在哪里。然后将打印好的成品按行业标准进行测试,看看是否都能通过。按反馈的报告来看,有很多测试已经通过,但温度、可靠性方面仍需进一步处理。

整体来说,现在的技术人员很愿意接受新的3D打印技术,认为这个技术真正代表着未来,所以大家都愿意共同研发,希望更广泛地拓展其应用领域。这是真正的“绿色”科技,一台设备就可以代替传统的流水线。

3D 打印电容

3D 打印DC-DC 升压模块

Edy:目前的一些局限性,就您刚刚谈到可靠性、高低温这些会有一些问题, 可以解释一下吗?

赵:我们第一步是做到符合规格,然后下一步当然是针对不同材料进行改进,比如我们已经有好多不同版本的软件来应对高温和可靠性要求再高一点的设计,我们会不断继续改进。

Edy:对,因为我知道军工、医疗电子的要求中很大一部分就是可靠性,尤其是恶劣环境应用可靠性,所以就说如果能拓展局限性的话,应用还是非常广。

赵:是的, 但对于军工、医疗这些很看重资料保密的领域, 我们的设备在他们研发阶段确实有助于他们缩短研发周期和保护知识产权。

Edy:目前应用的都是硬板,软板方面是不是正在开发?

赵:软板的需求非常多,所以这也是我们未来研发的重要一环。

Edy:所使用的材料是你们自己开发的?

赵:对,整个机器与纳米银墨水、光敏树脂都是我们专有的。

Edy:都是专有的,是你们自己生产的?

赵:对,是我们以色列总部内部研发和生产,然后提供给我们的客户。

Edy:好的,这个耗材对于客户来说使用成本是怎么样的?

赵:成本要看你的设计,我们的机器上面都会有预估,要消耗多少的材料,所以成本是可以计算的。

Edy:好了解。市场上纳米材料还是蛮多的。

赵:以我所知,他们都是单一性的纳米应用。而我们通过软件计算,并且通过经验调配合适的配方比例,比例不对则两个很极端的材料可是一下子就会分离。这就是设备、软件、墨水调配的三者协调的重要性,也是为什么我们暂时不用第三方材料的原因。

Edy:你们是开发了一个平台,自己也会开发一些应用,此外,还有很大一部分应用要靠用户去开发。

赵:对的, 我们的技术可以应用在需要电路板的行业,比如说航空航天、国防、汽车、物联网、消费类电子产品等,我们现时已经有不同行业的客户,期待更多不同的应用领域。

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