Растущий тренд 3D-печати в прототипировании печатных плат: Преимущества и будущий потенциал

07 декабря 2017 г.

3D-печать или аддитивное производство всегда хвалят как революционный «новый процесс». Хотя технология существует уже 30 лет, её всё ещё называют футуристической. Почему? Только потому, что возможности этой технологии расширяются. Аддитивное производство стало ключевым производственным процессом. Однако есть области производства, где 3D-печать всё ещё нова. Электроника — одна из таких областей, которая только начинает исследовать потенциал этого производства. Однако 3D-печать становится популярной у контрактных производителей печатных плат (ПП). Почему? Статья исследует причины, способствовавшие её популярности среди электронных производителей.

Краткое обсуждение 3D-печати

По сути, 3D-печать — процесс, где объект производится последовательным добавлением тонких слоев. Эти слои кладут друг на друга. Процесс выполняется с помощью 3D-принтера, подключенного к компьютеру. 3D-моделирующее ПО — необходимое условие для создания 3D-моделируемых деталей. 3D-напечатанная деталь может быть создана из различных материалов: пластиков, нержавейки, смол, бронзы, серебра, титана, золота, керамики и т.д.

Основные преимущества 3D-печати в сборке и производстве печатных плат

Сегодня электронные производители используют 3D-печать для создания прототипов печатных плат по следующим причинам:

• Сокращает время производства: Традиционное производство печатных плат включает несколько процессов: травление, литография, упаковка и т.д. Однако 3D-печать объединяет все эти процессы в один билд-процесс. Это сокращает время производства.
• Легко строить сложные печатные платы: Электроника — один из самых быстрорастущих секторов. Высокий спрос на передовые и сложные печатные платы. Аддитивное производство (AM) позволяет компаниям строить сложные, нестандартные сборки и криволинейные формы легко. Таким образом, производители печатных плат свободны в проектировании инновационных плат. Также они могут легко оптимизировать эти дизайны с улучшенными функциями и меньшим количеством ошибок.
• Легкая печать на неравных поверхностях: Создание неравных печатных плат всегда было вызовом для проектировщиков и сервисов сборки, следующим традиционным методам. Однако 3D-печать позволяет этим сервисам экспериментировать с неравными поверхностями. Примеры таких дизайнов: солнечные полосы, датчики, тест-полоски глюкозы, носимая электроника и т.д.
• Минимальные отходы материала: 3D-принтер позволяет производителям печатных плат легко контролировать производство. Хотя различные передовые техники позволяют минимизировать отходы, 3D-печать превосходит их. Она позволяет класть материал только когда он требуется.
• Снижение веса деталей: Компактный размер и легкие компоненты — горячий тренд в отрасли печатных плат. Производители движутся вызовами снижения веса деталей. Аддитивное производство помогает достичь целей легко. Оно дает контроль над точными размерами и устраняет отдельную проводку и кабели.
• Помогает избежать химикатов: 3D-печать — экологичный процесс, так как химикаты не используются. Большинство производителей печатных плат проводят травление для удаления лишнего материала. В травлении используется химикат для удаления материала. Однако 3D-печать позволяет избежать химикатов, так как это контролируемый процесс, и материал кладут только когда требуется.

Перечисленные преимущества объясняют, почему 3D-печать набирает популярность среди производителей печатных плат. Однако при традиционном производстве печатных плать сроки могут растягиваться на недели или месяцы, приводя к множеству итераций. Это может серьезно повлиять на возможности time-to-market. In-house 3D-печать печатных плат поможет производителям оставаться креативными без риска пропуска дедлайнов разработки. Эта техника также поможет справляться с меняющимися потребностями клиентов, требующими кастомизации и миниатюризации.