3D列印機製作電路板並不稀奇,不過現在不僅能列印簡單的單層電路板,也可以製作專業的多層電路板。來自以色列的Nano Dimension公司,在SolidWorks World 2016大會展示一款可列印多層電路板的3D列印機--DragonFly 2020,該公司共同創辦人Simon Fried表示,這是全世界首款可列印多層電路板的3D列印機。

DragonFly 2020採用噴墨技術,它配有兩個噴頭,藉由噴出導電材料與絕緣材料,以堆疊的方式層層噴印,印製出含有平面與立體線路的多層電路板。這臺3D列印機可支援電路板的通孔(Through Hole)設計,遇到通孔處就不會噴印電路板材料,而製作完成的電路板,亦可如一般電路板焊接電子零組件。

Simon Fried指出,列印多層電路板的重要關鍵,是Nano Dimension獨家的奈米級銀質導電材料AgCite,能噴出極細微的銀質墨滴,以列印平面與立體電子線路。

目前Nano Dimension的列印技術可以達到90Micron線寬,這個等級仍達不到目前的工業水準。Simon Fried表示,DragonFly 2020定位在電路板打樣與小量生產,並非用於工業量產製造,因為目前採用的銀導電材質成本較高,不適合量產製造。

DragonFly 2020可列印專業級的電路板。

雖然DragonFly 2020只適合製作電路板樣品,但對於產品開發者而言卻是一項革新的改變,Simon Fried表示,DragonFly 2020的尺寸如同一臺多功能印表機,使用者可以擺放在桌上,在自家就能快速製作電路板樣品。一般而言在幾小時內就可以印出4層、甚至達到10層的電路板,而過往交由電路板廠商打樣,最起碼也需要數日甚至數周,而且傳統電路板生產製程需要仰賴化學藥品,但3D列印電路板卻不需要額外的化學藥品。

除了節省時間與製作成本之外,Simon Fried表示,產品開發者自己就能製作電路板樣品,更可避免交由電路板廠商打樣可能發生的設計機密外洩問題。

DragonFly 2020電路板列印機推用Nano Dimension獨家的奈米級銀質導電材質,而絕緣材質則是與一般FR4電路板類似。

3D電路板列印還可以提供電子工程師更大的想像空間,Simon Fried表示,目前電路板的電路設計皆是水平或垂直布局,這其實是受限於傳統的電路板製造方法,然而3D列印獨立的積層製造方式,將可提供電子工程師更大的想像空間,例如把電路設計成螺旋狀,以此在很小的空間內製作天線,又或者可以製造軟板與硬板合一的電路板,一半是硬板、一半是軟板。他指出,有些醫療裝置已經在考慮類似的構想。一旦電路設計有更多的可能性,電子工程師或許就能開發出與過往截然不同的產品。

DragonFly 2020的開發過程是以Solidworks軟體設計,並且會支援剛發表的SolidWorks PCB電路板設計軟體。這款3D電路板列印機支援電路板業界使用的Gerber檔案,商品化產品可望在年底推出。


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