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實地探訪PCB電子電路3D列印廠商Nano Dimension總部

2022年4月20日,南極熊獲悉,一名叫Sarah Saunders的編輯在以色列參觀了3D列印電路闆 (PCB)上司者Nano Dimension位于Ness Ziona的總部,他有很多的感想和大家來分享一下。

實地探訪PCB電子電路3D列印廠商Nano Dimension總部
實地探訪PCB電子電路3D列印廠商Nano Dimension總部

△Nano Dimension一樓。圖檔來自3DPrint

自 2016 年以來,Nano Dimension一直在發展壯大。它于2017年釋出了工業級DragonFly 2020 Pro 電路3D列印機;一年後,開設了第一家3D列印電子服務工廠;又推出了DragonFly IV 3D列印機。

企業發展總監Julien Lederman在接待區與記者會面,然後從增材制造電子(3D列印)所在的區域開始參觀。這些3D列印機需要使用兩種材料,包括專有的導電和非導電材料,都是一樓的材料區開發的。

二樓是超精密增材制造系統(前身為Nanofabrica)3D列印機所在的地方;去年,更名為microscale AM,它專注于尺寸小至1微米的精密微型3D列印。這是Nano Dimension在增材制造領域的首次收購,正如Lederman介紹的那樣,他們計劃收購更多增材制造公司并“成為主導者”。

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△Nano Dimension二樓一角。圖檔來自3DPrint

技術突飛猛進在Nano Dimension收購Nanofabrica的同一周,它還收購了DeepCube,是一家實時、深度機器學習、人工智能公司。通過将DeepCube軟體平台內建到現有和收購的解決方案中,此後可以實作“即時執行機器學習”智能工業解決方案的閉環。

“是以,我們除了收購了這些西方領先的公司之外,還為3D列印技術擴充了解決方案,”Lederman說。

我問Lederman,微型3D列印和其他收購如何融入Nano Dimension内部,整合起來?他們将瑞士電子組裝裝置制造商公司Essemtec的技術,添加到不斷增長的産品組合中。作為增材制造電子(AME) 解決方案的一部分,為微晶片植入奠定基礎。

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△Sarah Saunders在Nano Dimensio内部拍攝的3D列印機照片。圖檔來自3DPrint

Nano Dimension還收購了總部位于英國的公GIS(Global Inkjet Systems),專注于噴墨技術——“現在已成為我們3D列印解決方案中的主要技術”。GIS在3D列印和圖形藝術領域擁有數百名全球客戶,并銷售墨水輸送系統、用于噴墨列印頭的控制器電子裝置,以及“将所有這些硬體組合在一起”的軟體。這家被收購的公司擁有可觀的業績,成為理想的收購對象。然而,它的互補技術才是真正的核心驅動力,因為可以最大限度地提升自己的噴墨工藝。

Nano Dimension的CPO兼戰略并購負責人Hanan Gino随後加入了交談,他和Lederman向記者解釋說,公司的投資為商業界提供了很好的案例。據這位高管稱,下一代系統将首先專注于原型設計,然後是功能性PCB制造。最終目标是将解決方案出售給生産PCB的制造商。在戰略收購方面,他們依然在尋找能夠擴充自身3D列印解決方案的技術,以及同一領域的裝置供應商,“這意味着橫向整合”。

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△Global Inkjet Systems在實驗室環境中展示噴墨系統元件。圖檔來自Nano Dimesnion

快速增長的Nano Dimesnion

Gino解釋說憑借他們“戰略性收購”,他們正在快速增長。

一年前他加入團隊時,僅有80名員工,但經過四次收購,他們已經接近500人的規模。

“我們自下而上建立了公司”,他告訴記者。“我們擁有出色的技術和敢于面對挑戰的能力——我們希望徹底改變電子行業。

對于2D平面藝術領域可以通過眼睛來觀察和欣賞,但對于3D而言,它需要添加功能的次元,3D列印應該是功能性的。是以,它非常非常複雜。

該公司還為不同的應用在不同的原料上投入了大量資金,因為他們相信每種應用都需要一種獨特的材料。Gino表示,目前已與20家材料公司合作開發新原料,同時還開發了兩大類導電油墨和電動油墨。

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△采用Nano Dimension技術制成的3D列印電路闆。圖檔來自Nano Dimesnion

未來還需要解決的問題

記者問到他們的DragonFly3D列印機,在一次列印過程中可以制作多少PCB。Gino表示,這取決于需要多少材料,以及産品的複雜性和所需的層數。但他給了一個大概的數字,并說“制造這種産品可能需要幾十個小時”。

“我們正開發下一代産品,希望可以減少生産時間,”他說。“目标是在幾個小時内制造出大量的PCB。”

Gino解釋說,對于他們的一位重要客戶(不能透露姓名),Nano Dimension幫助他們用單一解決方案替換了整個PCB生産線(過去由 70-100 個工序組成),這樣做的好處是助于縮短産品上市的時間。該公司擁有多個研發中心,其中主要的一個在以色列,另一個在波士頓,一個在慕尼黑。

Nano Dimension擁有強大的現金流,并且已經從其他一些大牌公司挖來了尖端人才,比如亞馬遜、3D Systems和PCB制造公司TTM等。

“我們配備了合适的人員和合适的技術,”Gino 說。

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△它的合資企業JAMES使用3D列印設計的電路裝置

電子3D列印技術的優勢

Gino表示,說到TTM,它是西方領先的PCB制造商。它也是Nano Dimension的合作夥伴之一,他們購買了三台DragonFly裝置。他還提到了JAMES,它是與Hensoldt AG的合資企業,民用和軍用傳感器解決方案以及國防和安全電子産品的市場上司者。該公司的目标是開發一個衆包平台,以讓更多人參與3D設計。Nano Dimension還提供3D列印教育,提供不同類型的網絡研讨會,還支援新型電子設計等。

在記者離開之前,Gino介紹了Nano Dimension技術的一些關鍵細節,首先指出強度和重量比以及内部架構。

他解釋說:

“3D列印微電子在多個方面與傳統的PCB制造不同:

它是環保的,沒有任何有毒材料,它簡化和數字化了制造過程,并且它可以制造以前前所未有的幾何形狀和複雜的裝置。

它實際上是一種多材料、多層3D,端到端的解決方案,可以一步生成整個電路,包括基闆、導電迹線和無源元件。

他還說,與傳統的印刷電路闆相比,“受到Z次元上的直角連接配接和PCB的實體限制”,但與3D列印微電子相比,你沒有了這種顧慮。

“傳統的 PCB 制造并不是真正的3D結構,而是2.5D,”Gino解釋說。

“實際上由多個2D層分别制造,然後通過電鍍孔(通孔)互相連接配接。”

Gino告訴記者,傳統PCB制造中最大的痛點是鑽孔、電鍍孔以及層與層之間的配準。3D列印可以克服這些問題,因為他們不需要鑽孔。

“我們隻列印圖案本身,結合增材制造技術電鍍孔,并在同一台列印機上列印所有層,是以我們不會遇到套準問題。“借助3D列印技術,我們的電子設計師能夠最大限度地發揮設計的力量。”

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△DragonFly IV 3D列印機。圖檔來自Nano Dimesnion

Gino表示,使用Nano Dimension的解決方案,“PCB上的焊盤可以從任何點直接連接配接到另一個點”,而不僅僅是通過通孔,通孔是用于連接配接不同層上的導體而不得已的辦法。

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