Поездка в штаб-квартиру Nano Dimension: 3D-печать электроники в прямом эфире

В начале этого месяца я побывал в Израиле на мероприятии, посвященном 3D-печати, и посетил несколько объектов. Последней компанией, которую я имел возможность посетить в районе Тель-Авива, была компания Nano Dimension, лидер в производстве печатных плат (ПП).

Когда я только начинал писать для 3DPrint.com в 2016 году, Nano Dimension была частой темой. Она объявляла о привлечении одного клиента за другим к своему недавно выпущенному DragonFly 2020, который назывался первым в мире настольным электронным 3D-принтером. С тех пор компания продолжает развиваться. В 2017 году она выпустила промышленный 3D-принтер DragonFly 2020 Pro. Годом позже компания открыла свое первое бюро по обслуживанию 3D-печатной электроники. И она продолжает объявлять о выгодных партнерских отношениях. Совсем недавно, осенью, Nano Dimension представила свой DragonFly IV, и я была рада увидеть его своими глазами в израильской штаб-квартире компании в Несс Ционе.

Фото Сары Сондерс для 3DPrint.com

Фото Сары Сондерс для 3DPrint.com

В приемной меня встретил Джулиен Ледерман, директор по корпоративному развитию компании Nano Dimension, который затем провел для меня небольшую экскурсию по помещению. Мы начали с зоны, где расположены системы аддитивного производства электроники (AME) компании Nano Dimension. В них, как объяснил Ледерман, "фактически два материала одновременно находятся в одном принтере". Они включают в себя запатентованные Nano Dimension проводящие и непроводящие материалы, разработанные в отделе материалов, расположенном на первом этаже здания.

На втором этаже находятся 3D-принтеры компании Fabrica Group (ранее Nanofabrica). В прошлом году Nano Dimension приобрела и провела ребрендинг компании по микромасштабному AM, которая специализируется на точных, крошечных 3D-принтерах с размером элементов до 1 микрона. Это было первое приобретение компании в секторе AM, и, как объяснил Ледерман, у Nano Dimension есть планы приобрести больше компаний AM и "стать доминирующим игроком".

Фото Сары Сондерс для 3DPrint.com

Хотя компания Nanofabrica была первой в области AM, она, конечно, не была первым приобретением компании. Фактически, на той же неделе, когда Nano Dimension приобрела Nanofabrica, она также приобрела DeepCube, компанию, занимающуюся глубоким машинным обучением в режиме реального времени и искусственным интеллектом. Интегрируя программную платформу DeepCube в свои решения и решения других приобретенных компаний, Nano Dimension сможет замкнуть цикл интеллектуальных промышленных решений и "выполнять машинное обучение на лету".

"Таким образом, помимо доходов, которые мы получаем от этих ведущих компаний западного мира, у нас есть дополнительная технология для наших решений AME", - сказал мне Ледерман.

Я спросил Ледермана, как микро 3D-печать и другие приобретения вписываются в более широкую технологическую стратегию Nano Dimension. Он ввел меня в курс дела, начав с электронной компании Essemtec, которая разрабатывает технологию для технологии pick-and-place. Nano Dimension продает услуги Essemtec по производству электроники (EMS) своим клиентам, занимающимся сборкой. Кроме того, поскольку Nano Dimension изготавливает свои печатные платы слой за слоем, решения Essemtec позволяют встраивать компоненты внутрь и поверх печатных плат.

Фото Сары Сондерс для 3DPrint.com

Nano Dimension также приобрела британскую компанию GIS (Global Inkjet Systems), которая специализируется на струйной технологии - "основной технологии в наших решениях AME". GIS имеет сотни глобальных клиентов в секторах 3D-печати и графического искусства и продает системы подачи чернил, контроллерную электронику для струйных печатающих головок и программное обеспечение, которое "объединяет все эти компоненты вместе". Эта приобретенная компания имеет значительный доход, что делает ее идеальным приобретением. Однако именно дополняющие технологии стали настоящей приманкой, поскольку Nano Dimension может максимально улучшить собственный процесс струйной печати, используемый в решениях AME.

Ханан Джино, исполнительный директор и руководитель отдела стратегических слияний и поглощений Nano Dimension, присоединился к нам, и они с Ледерманом объяснили мне, что портфель компании предлагает академическим кругам доказательство концепции в отношении AME. По словам руководителя, системы следующего поколения компании будут ориентированы сначала на создание прототипов, а затем на производство функциональных печатных плат. Конечной целью является продажа решения производителям, выпускающим печатные платы. Что касается стратегических приобретений, Nano Dimension ищет технологии, которые дополняют ее собственное решение AME, а также поставщиков оборудования в той же области, "что означает горизонтальную интеграцию".

"Мы также ищем компании, которые обеспечат нам присутствие на нужном рынке, и компании, занимающиеся разработкой материалов, поскольку все, что мы делаем, основано на этом. Таков масштаб того, что мы ищем".

Компания Global Inkjet Systems демонстрирует компоненты системы струйной печати в лабораторных условиях. Изображение любезно предоставлено компанией Nano Dimesnion.

Джино объяснил, что у компании Nano Dimension "уникальная деятельность", и что она быстро растет. Когда он присоединился к команде год назад, в компании было 80 сотрудников, но после четырех приобретений их число приблизилось к 500.

"Мы построили компанию снизу вверх", - сказал он мне. У нас отличная технология и реальная задача - мы хотим совершить революцию в электронной промышленности".

"В области графики и двухмерной печати на бумаге... глаз очень чувствителен. И затем у вас есть 3D-печать, которая является трехмерной, но не очень функциональной. Когда вы переходите к AME, вы добавляете измерение функциональности. Это должно быть 3D, а также функционально. Так что это очень, очень сложно".

Nano Dimension также инвестирует значительные средства в различные виды сырья для различных применений, поскольку компания считает, что для каждого применения необходим уникальный материал. Джино сказал, что Nano Dimension сотрудничает с 20 внешними компаниями по разработке дополнительных материалов, и что компания также разрабатывает два основных семейства чернил - проводящие и электрические - собственными силами.

3D-печатная плата, изготовленная по технологии Nano Dimension. Изображение любезно предоставлено компанией Nano Dimension.

Я спросил, сколько печатных плат может изготовить DragonFly за один процесс печати. Джино ответил, что это зависит от количества необходимых материалов, а также от сложности изделия и количества необходимых слоев. Но он смог дать мне приблизительную цифру и сказал, что изготовление такого рода изделий может занять "десятки часов".

"Это текущее решение, но мы находимся на продвинутой стадии разработки продукта следующего поколения. Поэтому мы надеемся сократить это число", - сказал он. "Целью является изготовление очень большой печатной платы за несколько часов".

Джино объяснил, что для одного из своих клиентов, которого он не разрешил назвать, но заверил меня, что у него много свободных доходов, Nano Dimension заменила всю линию печатных плат, которая раньше состояла из 70-100 этапов, одним решением. Этому способствовало то, что компания имеет несколько научно-исследовательских центров, главный из которых находится в Израиле, еще один в Бостоне и один в Мюнхене. Это помогает сократить время выхода на рынок.

"За последний год мы стали совершенно другой компанией", - сказал Джино. "Мы не молоды, но поскольку наш генеральный директор собрал деньги, у нас есть капитал, и мы можем использовать его для приобретения компаний".

Он сказал, что Nano Dimension также имеет достаточный доход, чтобы быть разрушительной, и наняла людей из некоторых других известных компаний, таких как Amazon, 3D Systems и компания по производству печатных плат TTM.

"Мы располагаем нужными людьми и технологиями", - сказал Джино.

Если говорить о компании TTM, то, по словам Джино, она является ведущим производителем печатных плат в западном мире. Она также является одним из партнеров Nano Dimension, приобретя три ее системы DragonFly. Он также упомянул Jetted Additively Manufactured Electronics Sources (JAMES). JAMES - это совместное предприятие с компанией Hensoldt AG, лидером на рынке решений для гражданских и военных датчиков, а также электроники для обороны и безопасности. Цель проекта - разработать платформу краудсорсинга, чтобы привлечь больше людей к 3D-проектированию. Nano Dimension также предлагает Академию AME, которая представляет собой платформу, предлагающую различные типы вебинаров, пропагандирующих новые виды проектирования электроники.

Перед моим уходом Джино рассказал о некоторых важных особенностях технологии Nano Dimension, прежде всего отметив, что о соотношении прочности и веса, а также о внутренней архитектуре в AME говорится очень много.

"AME отличается от обычного производства печатных плат по нескольким аспектам: она экологически чистая, без каких-либо токсичных материалов, она упрощает и оцифровывает производственные процессы, а также позволяет создавать ранее невиданные геометрии и сложные устройства", - пояснил он. "С AME речь идет о многоматериальном, многослойном 3D решении, которое создает все схемы за один шаг, включая подложку, проводящие дорожки и пассивные компоненты".

Он объяснил, что при производстве традиционных печатных плат вы "связаны прямыми углами соединений в Z-измерении и физическими ограничениями печатной платы", а при использовании AME таких ограничений нет.

"Традиционное производство печатных плат на самом деле не является трехмерной структурой, это 2,5D", - объяснил Джино. "Несколько 2D-слоев изготавливаются отдельно и затем соединяются друг с другом через отверстия (vias)".

Джино рассказал мне, что самые большие проблемы при традиционном производстве печатных плат - это сверление отверстий, покрытие отверстий и регистрация между слоями. Эти проблемы могут быть решены с помощью AME, поскольку Nano Dimension не сверлит отверстия.

"Мы печатаем только сам шаблон, отверстия наносим с помощью технологии аддитивного производства и печатаем все слои на одном принтере, поэтому мы не сталкиваемся с проблемами регистрации.

"С нашей технологией AME мы даем возможность разработчикам электроники использовать и максимизировать возможности 3D".

Джино сказал, что благодаря решению Nano Dimension "площадки на печатной плате могут быть соединены из любой точки с другой напрямую", а не только через отверстия, которые просверливаются для соединения проводников на разных слоях.