Eingebettete 3D gedruckte Kondensatoren für Leiterplatten

Das israelische 3D-Druckelektronikunternehmen Nano Dimension hat angekündigt, dass 3D-veröffentlichte Kondensatoren, die mit Hilfe der Entwicklung seines additiven Elektronik-Fertigungssystems hergestellt wurden.

Die Kondensatoren sind in die Schichten der 3D-Leiterplatten (PCBs) des Unternehmens eingebettet, so dass sie in einem Arbeitsgang in 3D gedruckt werden können, wodurch Platz gespart und die Notwendigkeit der Montage eliminiert wird. Umfangreiche Tests wurden von nano Dimension um die 3D-Kondensatoren herum durchgeführt, um die Wiederholbarkeit des Bauteils mit dem DragonFly-System zu gewährleisten.

„Die Testergebnisse zeigen deutlich, dass unsere Kunden mit dem DragonFly-System eine Wiederholgenauigkeit erreichen können, die mit der von konventionellen Prozessen in der Kleinserienproduktion von Kondensatoren im 3D-Druck vergleichbar ist“, kommentiert Amit Dror, CEO von Nano Dimension.

„Zusammen mit hoher Genauigkeit, Miniaturisierung und Platzersparnis auf der Platine sind dies Schlüsselfaktoren im Produktionsprozess der Elektronik und bei Anwendungen für elektronische Geräte der nächsten Generation.“

Der DragonFly 3D Drucker von Nano Dimension ist in der Lage, kundenspezifische Leiterplatten nach Bedarf herzustellen.

Für die Tinte, die für die Herstellung seiner elektronischen 3D-Druckgeräte verwendet wird, erhielt das Unternehmen im Februar 2019 ein Patent.

Hersteller und Organisationen untersuchen derzeit das Potenzial von 3D-Leiterplatten, die die Technologie in der Reihenfolge der Nanodimensionen nutzen, um die Anzahl zu reduzieren. Der DragonFly-Drucker wurde in mehreren solcher Anwendungen eingesetzt, darunter Hochfrequenz-Distanz-Systeme (RF), IoT-Kommunikationsgeräte für Smart Homes und Detektortechnik.

Einsparung von Distanz auf 3D veröffentlichten Leiterplatten

Kondensatoren sind Geräte zur Speicherung von Strom- und Energieladung. Sie beinhalten ein paar Leiterpaare. Sie werden in digitalen Filtern verwendet, um unerwünschte Frequenzen zu vermeiden und für eine Vielzahl von Anwendungen auszuloten, was zur Stabilisierung der Stromversorgung und zur Konstanthaltung der Spannung beiträgt. Nano Dimension behauptet, dass seine Kondensatoren bei der Audioverarbeitung von Hochfrequenzübertragungsleitungen, beim Radioempfang und bei der Konditionierung von Stromkreisen verwendet werden können.

Das Unternehmen testete Kondensatoren, wobei jedes angeblich Ergebnisse zeigte, die mit den unterstützten Daten übereinstimmten. Auswertungen der 3D-Druckkondensatoren ergaben eine Abweichung von weniger als einem Prozent zwischen den Elementen. Die Ergebnisse basieren auf über 260 Auswertungen mit 30 gedruckten Kondensatormessungen.

Nano Dimension fertigte die Kondensatoren mit Metallic-Tinten und das Dielektrikum, das für die Herstellung seiner 3D-Leiterplatten verwendet wurde, so dass die Integration dieser beiden Komponenten in einem Druckauftrag auf dem DragonFly-System möglich war. Dies ermöglicht es Elektronikern und Herstellern, einen aufwändigen und möglicherweise zeitaufwendigen Montageprozess zu vermeiden und damit die Gesamtzeit herkömmlicher Fertigungsmethoden zu verkürzen.

Der 3D-Druck der Kondensatoren innerhalb der Innenlagen der Leiterplatten spart zudem Platz auf der Oberfläche der Leiterplatte. Nano Dimension behauptet, dass der verringerte Platzbedarf im Einklang mit den Branchentrends zur Miniaturisierung und Planheit digitaler Geräte für industrielle Verbraucher und militärische Programme steht. Der zusätzliche Platz erleichtert das Hinzufügen von Funktionsbauteilen auf der Oberflächenbohle und ermöglicht es gleichzeitig den Konstrukteuren, die Bauteilabmessungen zu verkleinern.