فناوری چاپ سه بعدی می تواند طراحی مدار PCB سریعتر و خلاقانه تر را فعال کند؛ بیایید یک نگاهی بیندازیم، چگونه این امر ممکن شده است.
تولید کنندگان الکترونیک که در زمینه بهبود عرضه و محدودیت های طراحی در تولید بردهای مداری تلاش می کنند، برای رفع برخی مشکلات به استفاده از چاپگرهای سه بعدی روی آورده اند. مثلا ساخت بُرد PCB با فناوری پرینت سه بعدی سریعتر از روشهای سنتی بوده، کارایی بهتری برای طراحی های پیچیده داشته و در هزینه ها نیز صرفه جویی میشود.
این فناوری در حال حاضر یک جهش اولیه است و تحقیق و توسعه بیشتری برای مقیاس کردن آن به سطح تولید انبوه مورد نیاز است، اما برای نمونه های اولیه سریع ، تولید در مقیاس کوچک و محصولات الکترونیکی منحصر به فرد (بویژه برای کاربردهای نظامی یا هوافضا)، فناوری چاپ سه بعدی مدار الکترونیکی کاربردهای جذابی دارد. همچنین تولید کنندگان آماتور کم بودجه میتوانند به مسیری آسان برای تولید تابلوهای مدار در داخل خانه خود که می تواند بارها تکرار شوند، دست یابند.
پیشرفت های سریع در فناوری 3D Print برد مداری الکترونیکی در حال حاضر به تولید کنندگان این امکان را داده است تا نواقص تولید سنتی را برطرف کنند و آنرا برای بازاریابی محصولات جدید ابتکاری بهبود دهند. بعنوان مثال ، یکی از سازندگان چاپگر سه بعدی ، می گوید راه حل نیمه هادی مدارهای ابداعی آنها، سیگنال های 5Gرا تا 100 ٪ افزایش می دهد.
در اینجا ما به بررسی چاپگرهای سه بعدی می پردازیم که می توانند تابلوهای مدار را بسازند، نرم افزاری که برای طراحی PCB پرینتی استفاده می شود. همچنین بررسی می کنیم که امروز چه کسی از PCB پرینتی استفاده می کند.
تابلوهای مدار چاپی سه بعدی چیست؟
فناوری 3DPrinted PCB بتازگی وارد صنعت الکترونیک شده است و در سالهای اخیر پیشرفت کرده است. چاپگرهای تخصصی صفحه مدار میتوانند تابلوها را بسیار سریعتر از روشهای معمولی تولید کنند و برای برخی از برنامه ها، حتی می توانید از یک چاپگر سه بعدی دسکتاپ FDM با متریال رسانا استفاده کنید.
در حالی که ساخت یک مدار سنتی ممکن است روزها طول بکشد، چاپگرهای سه بعدی می توانند در 30 ساعت یا کمتر یک صفحه مدار عملکردی پیچیده را ایجاد کنند. آزادی طراحی یکی دیگر از عوامل مهم است؛ چاپگرهای سه بعدی می توانند مدارهایی را به شکلهای پیچیده تر از تخته مستطیل سنتی، از جمله تابلوهای انعطاف پذیر، ساختارهای لانه زنبوری و حتی تابلوهای کاملاً سه بعدی ایجاد کنند.
فن آوری های چاپ سه بعدی PCB به طور کلی به دو روش کار می کنند:
· چاپ مدار به طور مستقیم با مواد رسانا
· چاپ تخته مدار با کانال های توخالی یا سنگر که بعداً با مواد رسانا پر می شوند.
بیایید نگاهی دقیق تر به آنچه این روش ها را از هم جدا می کند، بیندازیم.
چاپگرهای سه بعدی صفحه مدار کل تخته را از طریق تولید افزودنی می سازند. این جدا از برخی از روش های تولید PCB قدیمی است که از وسایل مکانیکی برای مدار اچ یک تخته یا آثار رسانا بطریق CNC استفاده می کنند.
مواد رسانا نوعی چاپ سه بعدی است که انتظار دارید هنگام شنیدن اصطلاح " بُرد مدار چاپ سه بعدی" ببینید. این نوع چاپگرهای PCB 3D یک ماده رسانا را برای تشکیل مدار استفاده میکنند. این مواد معمولاً بعنوان جوهر یا رشته های تزریق شده با ذرات رسانا مانند نقره، مس یا گرافیت وارد می شوند. این مواد همچنین می توانند بعنوان یک جریان از مواد آئروسل اسپری شوند.
جوهرها گزینه متداول در چاپگرهای PCB 3D در دسترس تجاری هستند. آنها از نازل جوهر افشان شبیه به چاپگرهای کاغذی استفاده می کنند تا قطرات جوهر رسانا و عایق را برای ساخت مدار سپرده سازی کنند. برخی از چاپگرها به یک صفحه بستر پیش ساخته احتیاج دارند، درحالیکه برخی دیگر می توانند کل تخته را از ابتدا چاپ کنند. در حالت دوم ، چاپگرها می توانند تابلوهای مدار پیچیده، چند لایه و دو طرفه را با اجزای تعبیه شده مانند کویل، مقاومت یا LEDتولید کنند.
یک نمونه محصول: PCB 3DPrinterd مداری 10 لایه ساختار الکترونیکی با کارایی بالا است که به هر دو طرف بیرونی لحیم شده است. این مدار توسط Hensoldt، یکی از تولید کننده آلمانی حوزه صنعت دفاعی است که آنرا با استفاده از یک جوهر پلیمری دی الکتریک و جوهر رسانا نانو، تولید کرده است.
متریال رشته فیلامنت رسانا گزینه دیگری برای چاپ تابلوهای مدار است. | راهنمای متریال فیلامنت رسانای الکتریسیته : کانداکتیو | شما می توانید این رشته متریال رولی را با هر چاپگر سه بعدی رومیزی خانگی پرینت سه بعدی کنید که باعث می شود آنها مقرون به صرفه تر شوند. با این حال، در این روش، مدار حجیم تر و شاید تا حدی کارآمدتر از PCB های مبتنی بر جوهر خواهد بود. به همین ترتیب، متریال فیلامنت رسانا ممکن است برای عملیات تجاری انبوه مناسب نباشند، اما برای نمونه های اولیه ایده آل کاربران آماتور عالی هستند.
روش دوم برای پرینت سه بعدی یک برد مدار با کانال های توخالی که مدار در آن قرار دارد است. در اصل، شما می توانید یک "case یا قاب" را برای نگه داشتن مواد رسانا که پس از 3d print در کانال ها قرار می دهید ، چاپ کنید. برای عملکرد مدار ، باید تخته را با یک رشته غیر رسانا، مانند متریال فیلامنت ABS یا PLA چاپ کنید.
این روش شما را قادر می سازد PCB را با هر چاپگر سه بعدی که به اندازه کافی دقیق باشد، ایجاد کنید. بنابراین می تواند یک راه حل اقتصادی محسوب شود. همچنین می تواند هدایت بالاتری نسبت به برخی از مدارهای چاپی مستقیم، بویژه مواردی که با رشته های رسانا ساخته شده اند، فراهم کند.
جوانب مثبت و منفی پرینت سه بعدی مدار PCB
یک PCB پرینت سه بعدی شده می توانند مزایای قابل توجهی را نسبت به تابلوهای مدار معمولی تولید کنند، اما محدودیت های چالشی نیز دارد. بنابراین، ممکن است این یک فناوری ایده آل برای همه اهداف نباشد.
مزایا:
· کارآیی مقرون به صرفه: اگرچه برخی از چاپگرهای 3D PCBپرهزینه هستند، اما می توانند تدریجا بازده سرمایه گذاری را انجام دهند. PCB های چاپ سه بعدی مواد کمتری برای تولید مصرف می کنند. علاوه بر این ، از بین بردن هزینه های حمل و نقل و برون سپاری می تواند نمونه سازی مدار را به طور قابل توجهی ارزان تر کند.
· سرعت تولید: با چاپگرهای سه بعدی، زمان تولید PCB در ساعت ها و نه روزها شمارش می شود. آنها می توانند کل خط تولید را از طراحی مدار، نمونه سازی و تکرار تا تولید نهایی و تولید بازار، سرعت بخشند.
· طراحی آزاد: PCB های تولید شده با چاپگرهای سه بعدی می توانند به هر شکلی باشند و همچنین می توان آنها را با مواد انعطاف پذیر چاپ کرد. با آزادی طراحی بالاتر، مهندسان می توانند در ساخت محصولات سبک تر، کوچکتر و کارآمدتر تمرکز کنند.
· زباله های کمتر: روشهای تولید سنتی ساخت مدار می توانند زباله های زیادی را تولید کنند و در عین حال شما را ملزم به ایجاد فضای خالی غیر ضروری در صفحه نیز می کنند که این منابع را بیشتر هدر می دهد. PCB چاپی سه بعدی می تواند مدارها را با اشکال پیچیده در هم جمع کند که باعث صرفه جویی در مواد می شود. نه تنها پس انداز خواهید کرد، بلکه با تولید زباله کمتر به محیط زیست کمتر صدمه وارد میشود.
· تولید در صورت تقاضا: چاپ سه بعدی شما را قادر می سازد بدون نیاز به موجودی های بزرگ، تخته های مدار را در صورت سفارش مشتری تولید کنید. در عین حال، شما مجبور نیستید از تولید کنندگان شخص ثالث به سفارشات بزرگی متعهد شوید، ضمن اینکه احتمال اختلال در زنجیره تأمین را نیز از بین می برد.
· دقت بالا: چاپگرهای سه بعدی می توانند در تولید PCB نسبت به روشهای سنتی به دقت بیشتری دست یابند. برخی از چاپگرها حتی می توانند برخی مؤلفه های اجزای مدار را هم قرار دهند که احتمال خطای انسانی در فرآیند تولید را کاهش می دهد.
· لایه های بیشتر: هندسه صفحه شما هنگام استفاده از سیستم تولید افزودنی برای PCB تعداد لایه بالا می تواند پیچیده تر و کاراتر باشد.
معایب:
· مواد محدود: بعنوان یک فناوری نسبتاً جدید، چاپ سه بعدی PCB هنوز طیف گسترده ای از مواد مناسب را ندارد. بسیاری از چاپگرها به یک یا دو ماده با مارک سازنده خاص محدود شده اند که می تواند هزینه ها را افزایش داده و گزینه های طراحی را محدود کند.
· هدایت پایین تر: اگرچه چاپ سه بعدی PCBبه طور مداوم در حال پیشرفت است، اما نمیتوانند برخی از مواد اختصاصی چاپی رسانا یا خدمات سنتی پرتقاضا را پوشش دهند.
· اندازه تخته محدود: چاپگرهای سه بعدی فقط می توانند PCB را به اندازه بستر چاپ خود تولید کنند (که برای اکثر برنامه ها مسئله ای نیست) ولی از آنجا که بسیاری از چاپگرهای PCB 3Dدارای اتاق های چاپی نسبتاً کوچکی هستند، برای تولید تابلوهای مدار بزرگ نامناسب هستند.
· فقدان گزینه ها: دقیقاً مانند مواد، در حال حاضر تعداد کمی از شرکتها که چاپگرهای PCB 3D را بصورت تجاری تولید می کنند. با بالغ شدن فناوری ، این وضعیت به احتمال زیاد بهبود می یابد ، اما در حال حاضر ، شما گزینه های گسترده ای برای انتخاب ندارید.
از هم اکنون PCB چاپی، چندین مورد قانع کننده برای استفاده ایجاد کرده است. تولید کنندگان PCB را با موفقیت برای برنامه های کاربردی در صنایع مختلف ، از آموزش گرفته تا دستگاه های پیشرفته هوافضا پرینت سه بعدی کرده اند.
استفاده از PCB 3D Printed برای تحقیقات زیست پزشکی
گروه تحقیقاتی BAO در دانشگاه استنفورد کالیفرنیا در حال توسعه مدار الکترونیک جدید مانند موارد انعطاف پذیر و زیست سازگار است. بعنوان مثال ، دکتر Naoji Matsuhisa، در حال ایجاد سنسورهای قابل کشش برای دستگاه های پوشیدنی زیست پزشکی نسل بعدی است. مثلا سنسورهای بسیاری از دستگاه های پزشکی میتوانند بر روی بسترهای کششی و بسیار انعطاف پذیر قرار گیرند تا آنها را تا حد امکان به پوست نزدیک کنند. این سنسورها باید به یک صفحه مدار سفت و سخت متصل شوند. با این حال ، نقطه اتصال نیز باید کشیده شود تا سایش راحت و بالاترین میزان عملکرد باشد. تحقیقات BAO از چاپگر V-One 3D Voltera برای تولید هادی های کششی برای اجزای اتصال استفاده میکند.
دکتر ماتسوهیزا توضیح می دهد: قبلاً ما از ماسک های چاپ صفحه یا برخی از ماسک های چاپ سنسور استفاده کرده ایم اما بازخورد کُند است. علاوه بر این، انواع ساختارهایی که گروه BAO نیاز دارد با استفاده از روشهای تولید PCBمعمولی دشوار است. پرینتر سه بعدی V-One به گروه تحقیقاتی BAOاجازه می دهد تا مدار غیرمعمول و اتصالات مورد نیاز خود را بسرعت تولید کنند.
چاپ سه بعدی سلولهای خورشیدی برای انرژی تجدید پذیر
موسسه Fraunhofer برای سیستمهای انرژی خورشیدی ISE یک مرکز تحقیقاتی آلمانی است که تحقیقات و توسعه علمی و مهندسی را برای پیشبرد فناوری تولید انرژی خورشیدی و فتوولتائیک انجام می دهد. آنها از سیستم چاپگر سه بعدی Aerosol Jet (AJ) Optomec برای تولید سلولهای خورشیدی روی ویفرهای FZ استفاده می کنند. فناوری Fraunhofer ISE میتواند خطوط جمع کننده با ویژگی های خوب را بین 18 تا 60 میکرون با استفاده از جوهرهای تزریق شده نقره ای چاپ کند. این بخش سپس در یک لایه سطحی متشکل از مواد رسانا متعدد پوشانده میشود.
سلولهای خورشیدی چاپ سه بعدی شده دارای رسانایی بالاتری و اثر سایه پایین تر از سلولهای خورشیدی معمولی هستند. در نتیجه، این فناوری به Fraunhofer ISE کمک کرده است تا کارایی سلولهای خورشیدی خود را 20 ٪ افزایش دهد. پس از موفقیت این فناوری، چندین تولید کننده سلول های خورشیدی تجاری این فناوری را برای توسعه سلولهای خورشیدی مؤثرتر برای تولید انرژی سبز اتخاذ کرده اند.
هوافضا و نظامی
آنتن های آرایه فاز بخش پیچیده ای از عناصر آنتن هستند که به اپراتورها امکان می دهد الگوهای تابشی خود را بدون حرکت جسمی آنتن تغییر دهند. این امر با کنترل فاز سیگنال هر عنصر آنتن امکان پذیر است تا بتواند در یک نقطه خاص - مانند یک پرتو لیزر در مقایسه با یک لامپ هدف قرار گیرد. این دستگاه ها برای تسهیل ارتباطات امن در هر دو برنامه هوافضا و نظامی بسیار مهم هستند.
شرکت مهندسی مستقر در فلوریدا Sciperio، با همکاری آزمایشگاه تحقیقات نیروی هوایی ایالات متحده AFRL با موفقیت روشی را برای چاپ ساختارهای الکتریکی پیچیده و چند لایه RF در سطوح خمیده ایجاد کرد. این امر این شرکت را قادر می سازد آرایه های آنتن فاز را برای هواپیما و سایر برنامه های هوافضا و نظامی تولید کند.
نمونه سازی سریع
موسسه فیتک در ماینز ، آلمان - یک عامل برجسته در بخش الکترونیک تعبیه شده صنعتی است. محصولات سیستم بر روی ماژول ، رایانه های تبلتی و محصولات IoT (اینترنت اشیاء) ... فقط نمونه هایی از طیف گسترده ای از راه حل های شرکت هستند. Phytec به دلیل ماهیت سفارشی بسیاری از محصولات خود به توانایی نمونه اولیه، آزمایش و تولید فن آوری های جدید دسترسی پیدا کرده است.
روشهای تولید سنتی اغلب منجر به زمان ساخت بسیار طولانی در نمونه های اولیه می شود - تا 50 روز. فیتک به دنبال کاهش زمان چرخه توسعه و بهبود کیفیت محصول بود. برای این منظور، آنها نخستین شرکت تجاری بودند که چاپگر سه بعدی Dragonfly Dragonfly را به تصویب رساندند. این تصمیم ثابت کرد که صحیح بوده است.
به مدد Dragonfly ، Phytec اکنون قادر به تولید نمونه های اولیه PCB با کیفیت بالا در یک روز کاری است. مهندسان آن می توانند خطاها و مسائل احتمالی را در اوایل فرآیند طراحی PCBشناسایی کنند و باعث صرفه جویی در وقت و مواد توسعه شوند. علاوه بر این، فرایند چاپ سه بعدی به Phytec اجازه داده است تا ایده های جدید را کشف کند و باز کردن ساختارهای خلاق PCB که قبلاً امکان پذیر نبودند.
حالا بسته به اندازه و پیچیدگی یک تخته بُرد مداری، فقط 12-18 ساعت طول می کشد تا یک PCB را چاپ کنیم. این بازه زمانی، 10 تا 15 برابر سریعتر از سفارش PCB به روش سنتی است. بنابراین ، در طی یک روز کاری ، تأسیسات تولیدی ما به اولین PCB جدید یک طرح جدید دسترسی پیدا می کند." Bodo Huber، مدیر ارشد فناوری کمپانی فیتک".
نه فقط بُرد تخت PCB ، بلکه چاپ مدارها به هر شکلی
مهندسان می دانند که دیگر محدود به تخته های مدار مسطح نیستند و در عوض می توانند مدارها را به هر شکلی بسازند. بعنوان مثال ، یک سیلندر مدار چاپی سه بعدی از جمله محصولات نمایشی در Apex ICP بود. این شکل های جدید می تواند به تولید کنندگان کمک کند تا PCB ها را در فضاهای کوچکتر قرار دهند و آنها را با قیمت پایین تر تولید کنند. اگرچه این فناوری هنوز برای تجاری سازی آماده نشده است، اما مسیری را نشان می دهد که صنعت در حال تحول است.
در همین حال، محققان دانشگاه هیوستون در ژوئن سال 2022 اعلام کردند که آنها نوع جدیدی از رزین قابل چاپ سه بعدی را که با مواد نیمه هادی ارگانیک تزریق شده اند، ایجاد کرده اند. با رزین، تیم تحقیق با موفقیت اشیایی مانند تابلوهای مداری را با موفقیت 3D Print کند. این کشف می تواند راه را برای بُردهای الکترونیک کوچک و فعال زیستی که می توانند در سنسورهای پوشیدنی، پروتز، تراشه های عصبی کاشته شده و سایر لوازم پزشکی استفاده شوند، هموار کند.
تولید PCB افزودنی برای جایگزینی فرآیندهای اچینگ
در آگوست سال 2022 ، مشارکت بین شرکتهای آلمانی InnovationLab و Isra Vision نشان داد که آنها در PCBبه موفقیت رسیده اند.زیرا با استفاده از جوهر مس قابل چاپ سه بعدی، یک نمونه اولیه فیزیکی مدار عملکردی ایجاد شده است. PCBچند لایه با لحیم کاری Reflow معمولی سازگار است و به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا بدون خرید تجهیزات جدید، قطعات را سوار کنند.
این فناوری، یک فرآیند تولید پیشرفته است که باعث کاهش هزینه ها و کاهش وابستگی های لجستیکی به تأمین کنندگان در ضمن ارائه سه مزیت کلیدی برای محیط زیست می شود: مصرف مواد کمتر، استفاده از انرژی کمتر و تولید زباله های کمتر. با پایان سال 2022، این شرکت انتظار دارد که این روند را به حجم بالایی برساند و خواسته های مشتریان زیادی را برآورده کند.
شرکت PCB InnovationLab 3D از بسترهایی استفاده می کند که در مقایسه با تکنیک های معمولی تا 15 برابر نازک تر است و این باعث کاهش مصرف مواد می شود و به معنای فرآیند تولید زباله کمتری دارد.
بررسی چاپگرهای سه بعدی مطرح سازنده صفحه مدار
یک مقایسه با فن آوری های چاپ سه بعدی در دیگر صنایع مرسوم فعلی نشان میدهد، بازار PCB حاصل از پرینت سه بعدی در حال حاضر اندک است؛ اما علی رغم وضعیت فعلی آن، چندین دستگاه در دسترس برای انتخاب وجود دارد. در اینجا چند نکته برجسته از پرینترهای سه بعدی سازنده PCB 3D را معرفی میکنیم.
· Nano Dimension Dragonfly IV
این محصول در سال 2015 معرفی شد، Dragonfly Nano Dimension بعنوان اولین چاپگر سه بعدی دسکتاپ جهان برای تولید PCBهای حرفه ای حرفه ای مورد توجه قرار گرفت. پیشنهاد فعلی این شرکتDragonfly IV است که برای قرارگیری روی میز مناسب نیست ولی با این وجود یک راه حل قدرتمند برای تولید مدار AME است.
محصول Dragonfly IV دو جوهر تخصصی را روی تخت چاپ قرار می دهد. اولین مورد آنها Agcite است ، جوهر پر از نانوذرات نقره ای خالص رسانا. Agcite PCB را با هدایت قابل پیش بینی حتی در ارتفاع لایه 75 میکرون فراهم می کند. جوهر دوم شامل یک پلیمر دی الکتریک است که ساختار و عایق برای PCB را در ارتفاعات لایه به اندازه 18 میکرون فراهم می کند.
دستگاه Dragonfly IV این جوهرها را بطور همزمان تزریق و آنها را با استفاده از نور مادون قرمز و ماوراء بنفش درمان می کند. چاپگر می تواند دستگاهها و مدارهای با کارایی بالا را حتی با اشکال پیچیده سه بعدی ایجاد کند. شروع کار چاپ با نرم افزار Nano Dimension آسان است که با Dragonfly IV نیز یکپارچه می شود و کاربران را قادر می سازد همه چیز را از تهیه داده ها و تأیید قابلیت چاپ تا فرآیند پرینت نهایی کنترل کنند.
دستگاه Dragonfly IV همچنین از DeepCube ، راه حل اختصاصی AI Nano Dimension برای تولید افزودنی استفاده می کند. DeepCube با استفاده از هوش مصنوعی تشخیص تصویر، کیفیت و خروجی بخش چاپی را با شناسایی نقص های بسیار ریز و درشت برای دیدن و اصلاح خطاها در زمان واقعی بهبود می بخشد.
علاوه بر Dragonfly IV ، Nano Dimension چاپگر Micro 3D Fabrica 2.0 را ارائه می دهد که می تواند با ایجاد اتصالات مینیاتوری و سایر اجزای کوچک، به تولید کنندگان الکترونیک خدمت کند.
· Voltera v-One
محصول Voltera One یک چاپگر PCB 3D جمع و جور است که تأکید خود را بر سهولت در استفاده و تولید سریع انجام می دهد. این دستگاه یک ماشین مقرون به صرفه است که هزینه خرید آن فراتر از بودجه مشاغل کوچک و متوسط نمیرود.
بجای چاپ کل بُرد مداری، V-One به تخته های از پیش ساخته شده یا از پیش چاپ شده متکی است. اگرچه شما مجبور هستید که تخته های جداگانه را خریداری یا چاپ کنید. می توانید مواد آنها را آزادانه انتخاب کنید، زیرا V-One Agnostic بستر است. Voltera هر دو جوهر رسانا استاندارد و انعطاف پذیر را ارائه می دهد و کاربران را قادر می سازد PCBرا برای طیف گسترده ای از برنامه ها چاپ کنند.
پس از قرار دادن صفحه در چاپگر ، V-One ارتفاع سر چاپ را تراز می کند و قبل از آنکه در نهایت آن را پرداخت کند ، تزریق جوهر رسانا را شروع می کند. این دستگاه بسرعت کار می کند و می تواند یک PCB تک لایه ساده را در 2-3 ساعت تولید کند. V-One در حال حاضر می تواند تابلوهای دو لایه تولید کند، اما Voltera امیدوار است که در آینده پشتیبانی چند لایه دیگری را اضافه کند.
· Botfactory SV2
اولین چاپگر PCB Botfactory، با نام Squink ، در سال 2015 ظاهر شد و با Dragonfly Nano Dimension بعنوان اولین چاپگر PCB دسکتاپ رقابت کرد. تولید مدل Squink اولیه اکنون قطع شده است و Botfactory آنرا با SV2 حرفه ای تر جایگزین کرده است.
شرکت Botfactory Touts مدل SV2 را بعنوان یک چاپگر رومیزی همه کار ساخت بُرد مداری، بویژه برای برنامه های تحقیق و مهندسی تولید کرده است. این دستگاه می تواند مدارهای چند لایه را با جوهرهای رسانا و عایق، خمیر لحیم کاری سپرده چاپ کند، اجزای آنرا به اندازه 0603 مقاومت در صفحه قرار دهد و در نهایت جوهرها را درمان کرده و خمیر لحیم را بازگرداند.
علاوه بر جوهرهای رسانا و مقاومت، Botfaction یک جوهر مقاومت برای SV2 ایجاد کرده است. این ماده به تولید کنندگان این امکان را میدهد تا مقاومت های مستقیم را بر روی PCB ها چاپ کنند و نیاز به نصب اجزای مقاومت جداگانه را از بین ببرند. کاربران می توانند PCBهای انعطاف پذیر را بدون نگرانی در مورد جدا کردن قطعات ایجاد کنند، مقاومت هایی با مقادیر خاص ایجاد کنند یا اجزای تعبیه شده با SV2ایجاد کنند.
این محصول چاپگر ساخت مدار در مدلهای استارت، پیشرفته و حرفه ای در دسترس است. مدل های استارت و پیشرفته می توانند حداکثر دو لایه را چاپ کنند در حالی که مدل حرفه ای قادر به ایجاد PCB های چهار لایه است. ترخیص حداقل با مدل های چاپگر به ترتیب از 400 میکرون تا 300 و 200 متغیر است.
· nScrypt 3Dn Series FiT
اگرچه بسیاری از تولید کنندگان چاپگر PCB 3D ماشین های خود را بعنوان چاپگرهای مدار همه کاره به بازار عرضه می کنند، NSCRYPT ادعا می کند که سری 3DNخود را در یک سیستم ابزار کامل تر از تمامی محصولات بازار عرضه کرده است.
دستگاه های این شرکت به یک چاپگر سه بعدی با فناوری FFF مجهز شده اند، اما همچنین قادر به ریزگرداندن، حفاری، پرداخت و قرار دادن قطعات با 1-5 سر ابزار قابل تعویض یا Gizmos همانطور که سازنده آنها را صدا می کند، هستند. NSCRYPT می گوید با تغییر ابزار اتوماتیک، روشهای پس از پردازش و پشتیبانی ادعا شده، دستگاه های مناسب سری 3DN برای تولید محصولات و نه فقط قطعات مناسب هستند.
کارکردهای چاپ FFF و عملکردهای ریزپردازی مورد توجه ویژه ای برای تولید کنندگان PCB است. با استفاده از دستگاه FIT، امکان چاپ سه بعدی ساختار یک دستگاه و در عین حال پخش اثری رسانای تعبیه شده به اندازه 20 میکرون وجود دارد. به عبارت دیگر اشیاء چاپی سه بعدی با مدار تعبیه شده در آنها تولید میشوند. چاپگرهای Fit Series 3DN در هر دو مدل پلتفرم به اندازه Tabletop و Gantryدر دسترس هستند.
· Optomec Aerosol Jet Flex
شرکت Optomec مستقر در نیومکزیکو، راه حل منحصر بفرد برای تولید PCB و سایر لوازم الکترونیکی ایجاد کرده است. این فناوری با نام جت آئروسلAJ ، چاپ آثار رسانا را در هر دو بسترهای 2D و 3D امکان پذیر می کند. طبق گفته Optomec ، AJ می تواند با استفاده از مواد دی الکتریک در نقاط کراس اوور مدار، در برنامه های 2D که تابلوهای مدار چند لایه را روی یک لایه واحد تقلید می کنند، به اتصالات خود بپردازد. این فناوری همچنین می تواند بدون نیاز به اتصال سیم، مدار را مستقیماً روی سطوح سه بعدی چاپ کند.
دستگاه پرچمدار Optomec چاپگر Aerosol Jet Flex 3D است. می توان این دستگاه را پیکربندی کرد که سه تا پنج محور حرکت داشته باشد و می تواند ویژگی هایی را به اندازه 10 میکرون و ارتفاع لایه 100 نانومتر چاپ کند. این چاپگر همچنین دارای یک اتاق چاپی به اندازه مناسب برای چاپگر PCB 3Dاست که حداکثر حجم ساخت آن 350x300x250 میلی متر است.
شرکت تولید کننده قطعات الکترونیک Lite-On Mobile از این فناوری برای چاپ آنتن های سه بعدی روی تلفن های همراه استفاده می کند و Optomec می گوید ماشین های آن در سامسونگ، لاکهید مارتین ، GE و چندین مشتری نظامی ناشناخته نصب شده اند.
محصول AJ Flex از یک اتومایزر برای تبدیل مواد مبتنی بر جوهر خود به یک غبار آئروسل متراکم استفاده می کند. این غبار از طریق یک سر رسوب بر روی سکوی چاپ تحویل داده می شود، جایی که یک گاز غلاف، آئروسل را به یک پرتوی بسیار هدفمند متمرکز می کند. این روش امکان چاپ مدار روی بسترهای پلاستیکی، سرامیک یا فلزی را فراهم می کند.
همچنین Optomec انواع ماژول های افزودنی را برای AJ Flexارائه می دهد. ماژول پخت لیزر امکان پخت و پز دمای اتاق جوهرهای فلزی را فراهم میکند، در حالی که ماژول پخت UV به اپراتورها اجازه می دهد تا پلیمرهای حساس به اشعه ماوراء بنفش را درمان کنند تا ساختارهای سه بعدی ایجاد کنند. همانطور که از نام آن پیداست ، بازه های گسترده ای از ویژگی های چاپی گسترده تا 2800 میکرون را باز می کند.
معرفی شرکتهای ارائه دهنده خدمات چاپ سه بعدی برد مداری
چاپگرهای PCB 3D به یک سرمایه گذاری قابل توجه قابل توجه نیاز دارند که ممکن است متناسب با بودجه سازمانهای کوچک نباشد. خوشبختانه ، می توان PCBS 3D را بدون خرید دستگاه خود سفارش دهید تا برایتان ساخته شود. خدمات چاپ سه بعدی PCB به شما امکان می دهد PCBرا برای نمونه سازی و اهداف استفاده نهایی سفارش دهید. آنها همچنین یک راه عالی برای امتحان کردن فناوری قبل از اقدام به خرید هستند.
· Nano Dimension
علاوه بر ساخت چاپگر3D Dragonfly، شرکت Nano Dimension خدمات طراحی و ساخت PCB را ارائه میدهد. این شرکت آزمایشگاه های چاپ را در سراسر جهان توسعه می دهد. مهندسان Dimension Nano همچنین می توانند برای طراحی و سفارشی کردن PCBها و دستگاههای الکترونیکی با کارایی بالا از ابتدا تا متناسب با برنامه های مختلف ، با مشتری همکاری کنند.
شرکت بتا لِیوت، در چاپ و ساخت نمونه های اولیه PCB تخصص دارد. این شرکت با ترکیب دو حوزه تخصص خود، خدمات نمونه برداری دستگاه یکپارچه سه بعدی مکاترونیک را ارائه می دهد. طرح بتا می تواند اشیاء پیچیده 3D را با مدار یکپارچه چاپ کند. فناوری آن مینیاتوریزه کردن اجزای الکترونیکی را امکان پذیر می کند و به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا ساختارهای مدار نوآورانه را سریعتر از روشهای تولید سنتی نمونه اولیه کنند.
· Phytec New Dimensions
شرکت Phytec New Dimensions، یک شرکت تابعه از فیتک فوق الذکر، چاپ سه بعدی PDB را با استفاده از فناوری سنجاقکDragonfly Nano Dimension ارائه می دهد. این شرکت بر تولید PCB های اثبات مفهوم تمرکز دارد و هم PCBهای مونتاژ شده و هم مطالعات طراحی فردی را برای تعیین امکان سنجی پروژه برای چاپ سه بعدی ارائه می دهد. Phytec وعده های سریع چرخش را با یک نمونه اولیه تکمیل شده در دو روز کاری قول می دهد.
نرم افزارهای طراحی صفحه مدار
طراحی و ساخت PCB راه های جدیدی را برای همه افراد از سرگرمی گرفته تا مشاغل کوچک و حرفه ای باز می کند. بنابراین نرم افزار طراحی اولین قدم برای این کار است. حتی یک PCB ساده نیاز به جمع آوری بسیاری از پارامترها دارد: لیست های مؤلفه ، چیدمان فیزیکی ، مسیرهای اتصال ، ابعاد فیزیکی و موارد دیگر. نرم افزار طراحی PCB به طراحان کمک می کند تا با تجسم کارآمد کل فرآیند طراحی ، همه اینها را مدیریت کنند.
اما آیا این نرم افزارهای طراحی میتوانند تابلوهای مدار شما را چاپ سه بعدی کنند؟ اگر می خواهید PCB های چاپ سه بعدی یا دیگر انواع محفظه های PCBخود را 3DPrint کنید ، به نرم افزار دیگری نیاز دارید. خوشبختانه شرکتهای پرینتر سه بعدی که دستگاه ساخت مدار عرضه کرده و در بالا ذکر کردیم، نرم افزار اختصاصی برای تبدیل طراحی شما به فرمی خاص برای چاپگرهای سه بعدی ارائه می دهند.
منبع:
