3D打印技術(shù)在PCB生產(chǎn)中的應(yīng)用-Nano Dimension CEO訪談

來源：電子時代

近日，Dan Feinberg和Nolan Johnson采訪了Nano Dimension公司首席執(zhí)行官Amit Dror，Amit Dror介紹了Nano Dimension的最新動態(tài)以及公司目前的發(fā)展重點——專注于多品種/小批量及本地快板制造。

Nolan Johnson：Amit，Nano Dimension公司最近一直很忙，你是否可以首先分享一下過去90天內(nèi)貴公司發(fā)布的新聞，以及Nano Dimension公司的發(fā)展趨勢？

Amit Dror：如你所知，多年來，我們一直在努力推出一種能夠?qū)?D打印這種顛覆性技術(shù)推向市場的產(chǎn)品。自向市場推出DragonFly打印機以來的一年半時間里，收到了很多反饋。大部分新聞是關(guān)于電子市場的不同領(lǐng)域或細分市場正在采用Nano Dimension設(shè)備，其他新聞是我們成功滲透到新的地區(qū)，包括美國和日本。

Nano Dimension公司另一個發(fā)展趨勢是（在某些情況下，與我們的合作伙伴和客戶一起）提出新應(yīng)用類型。從前期看，3D打印更多的是應(yīng)用于PCB樣品生產(chǎn)，但隨著此種技術(shù)的不斷發(fā)展，正在應(yīng)用于更多案例，我們認(rèn)為這些正是可通過3D打印實現(xiàn)的不同電子產(chǎn)品技術(shù)或特有的應(yīng)用。

采用我們特有的技術(shù)可以很容易地將3D打印的射頻天線和電容器安裝在PCB的側(cè)面，很高興看到我們多年來的日本客戶（一家大型電子產(chǎn)品制造商），在東京分享他們的3D打印應(yīng)用，正說明了該設(shè)備達到的技術(shù)水平以及客戶采用這種新技術(shù)的準(zhǔn)備程度及意愿。

Dan Feinberg：對于你們售出的設(shè)備，有沒有公司再次購買？
Dror：是的。TTM Technologies公司已經(jīng)購買了三套DragonFly Pro系統(tǒng)設(shè)備，他們兩年前就參與對樣機進行試驗。

Feinberg：這點非常重要，因為這意味著這些設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)融入他們的日常生產(chǎn)中了，當(dāng)他們只有一臺設(shè)備時，他們可能是在試驗設(shè)備的使用狀況，但當(dāng)他們再次購買時，足以證明其使用效果很好。

我問這個問題的一個原因是我每天都在LinkedIn帳戶上收到來自中國PCB制造商的幾百個請求，他們總是問我是否能推薦任何需要電路板的廠商，然后我問：“你們能制作3D打印電路嗎？如果能，你們采用哪種打印機？”我沒有告訴他們是否有興趣購買電路或其他任何東西，但他們通常會回答：“我們可以快速制作樣品，甚至半天就可以做出樣品，不需要用3D打印機。”我回復(fù)他們：“這是我唯一感興趣的東西，但不是因為速度，而是很多其他原因�！�

我最近聽說中國的PCB制造商現(xiàn)在對3D打印感興趣并正在進行研究。對我來說，3D打印不僅僅是制作樣品的一種方式，而是一種能夠以完全不同于標(biāo)準(zhǔn)制程的新工藝制造產(chǎn)品的方式，這就是為什么我會提出這個問題的原因。

此外，你們的消耗品銷售情況如何？ 這是該技術(shù)是否開始廣泛應(yīng)用的一個重要指標(biāo)。

Dror：我們是一家上市公司，每季度都會公布數(shù)據(jù)，目前顯示設(shè)備的安裝基數(shù)正在增長，因此每一季度的銷售數(shù)據(jù)都在不斷增長。從銷售數(shù)據(jù)看，有些客戶購買了多套系統(tǒng)，大多數(shù)客戶分兩種類型，一種是PCB樣品生產(chǎn)，它的使用取決于客戶與PCB工廠的距離，或與工廠的交互速度有多快，你可能知道這也是復(fù)雜電路板制程的組成部分。電路板越復(fù)雜，通常生產(chǎn)需要的時間越長，制作樣品的費用就越高，這將是DragonFly系統(tǒng)的一種應(yīng)用類型。

另一種類型是在某些情況下，幾乎不可能通過傳統(tǒng)方式制造，有時即使不那么復(fù)雜，仍然難以制造。舉例來說，多層PCB是傳統(tǒng)制造工藝可以輕松生產(chǎn)的，如果想在該PCB上添加天線，可以制造天線并將其組裝在PCB頂部，或者在PCB上3D打印天線。如果你還想添加可能具有嵌入式電池的部分3D形式，在3D打印中，你可以將電池模塊作為打印的一部分，得到組合天線和電池的PCB�，F(xiàn)在，我們開始朝著更復(fù)雜的方向前進，只使用傳統(tǒng)制作方法中的要素，將它們組合在同一打印品中會顯著增加復(fù)雜性。與傳統(tǒng)制造相比，應(yīng)對高復(fù)雜性是3D打印的一大優(yōu)勢，對于我提及的所有情況，3D打印技術(shù)都不是問題。


Feinberg：3D打印在解決復(fù)雜性的同時縮小了尺寸，使其成為設(shè)備本身的一部分而不是附加元器件。


Dror：沒錯，這是談?wù)摳呒墤?yīng)用時的另一個關(guān)鍵優(yōu)勢，例如我們與Harris公司共同開發(fā)的應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)第二次獲得Space Florida公司的投資，用于創(chuàng)新3D打印射頻放大器，由Harris公司設(shè)計并用于重量和尺寸上要求更小的納米衛(wèi)星。使用Nano Dimension公司技術(shù)和材料，Harris公司利用我們的設(shè)計靈活性找到了減小射頻放大器尺寸和重量的方法。衛(wèi)星成本昂貴，每顆衛(wèi)星中的射頻放大器價值達數(shù)十萬美元，到今天為止，3D打印的實際成本是材料成本，對于制造如此復(fù)雜的器件，與傳統(tǒng)制造工藝所需的設(shè)置及工作成本相比，其成本顯著降低，并成為3D打印電子產(chǎn)品實現(xiàn)高級應(yīng)用的典型案例。

此外，對于復(fù)雜性增加的消費類產(chǎn)品，需要的產(chǎn)品數(shù)量不高時，3D打印可降低成本。例如，用于醫(yī)療設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)裝置結(jié)合了一些要素并且尺寸小，把它想象成一個小而圓的杯狀裝置，直徑為8毫米，高度為3毫米，有一個纏繞在周圍的線圈。采用3D打印，在中間可以嵌入一個非常小的電池，在底部有平面導(dǎo)電區(qū)域作為該裝置的天線。如果你能明白我的描述，就會了解這是一個具有特定形狀的小裝置。可以采用3D打印替代用模具的方式來生產(chǎn)。對于某種每年只需要數(shù)千個的醫(yī)療裝置來說，3D打印可節(jié)省大量成本。因為購買、集成和測試都需要成本，而3D打印則可避免此環(huán)節(jié)。

用Nano Dimension DragonFly Pro 系統(tǒng)3D 打印的Phytec Voice Array PCB

Feinberg：你提到你們是一家上市公司，順便說一下，我在一年半前說過我也是股東，今天我仍然是。 就像你在談?wù)撋鲜泄�司要�?jǐn)慎一樣，我也是如此，所以我完全理解。你們公司幾個月前宣布需要額外融資，我認(rèn)為你已經(jīng)獲得了這筆資金。所有公司都有一個收支平衡點，你們公司一直在發(fā)展，是否接近實現(xiàn)收支平衡？

Dror：公司的重點是發(fā)展和市場營銷，我們的技術(shù)已經(jīng)成熟應(yīng)用于被市場接受的產(chǎn)品，正在開拓新的市場。 同時，客戶的采用需要時間，因為設(shè)備的價位（每個客戶以數(shù)十萬美元計算）導(dǎo)致投資過大，不是一個人就能決定，所以要達到增長需要時間。我們致力于使客戶從樣品生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品生產(chǎn)，但從現(xiàn)階段來看，很難確定何時能實現(xiàn)這個目標(biāo)，“時機成熟時，他們將會做出這種轉(zhuǎn)變，我們將促使客戶購買2個，10個或20個系統(tǒng)，而不是1個”。這是該技術(shù)實現(xiàn)從樣品生產(chǎn)到批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的拐點。

Feinberg：所以，你看到樣品生產(chǎn)的增加和改進，能夠促進設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)，例如現(xiàn)在是否正在實現(xiàn)設(shè)備更高的產(chǎn)量？


Dror：是的。尚不能稱之為大批量生產(chǎn)，更像是多品種、小批量的生產(chǎn)。如果你考慮3D打印領(lǐng)域的增材制造，那么處理機械類制造的不同類型材料，大多數(shù)其他公司通常會以材料重量或成本來衡量。我們的客戶遍布電子領(lǐng)域，不能以應(yīng)用范圍有多大來衡量，而以其復(fù)雜程度來衡量。如果標(biāo)準(zhǔn)的雙面PCB，尺寸很大（6 英寸x 6英寸），而另一塊PCB是0.5英寸 x 0.5英寸的8層板，有幾個復(fù)雜的導(dǎo)通孔，則較小的電路板更復(fù)雜，所以生產(chǎn)成本更高。

這就是我們的目標(biāo)。Nano Dimension公司的重點是與戰(zhàn)略客戶合作。我們有不同類型的客戶和合作伙伴，包括擅長開發(fā)應(yīng)用的研究機構(gòu)，在美國各種國防機構(gòu)都對樣品生產(chǎn)感興趣；還有世界500強PCB制造商和其他大型公司等。我們會對那些可幫助實現(xiàn)批量生產(chǎn)應(yīng)用感興趣的公司進行區(qū)分，將其視為戰(zhàn)略合作伙伴。我們擁有自己的應(yīng)用工程師，與我們的客戶一起合作，共同實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，并向產(chǎn)品生產(chǎn)邁出更近的一步。

如果你查看我們在過去幾個月中所做的增強功能，就會看到許多可以通過3D打印實現(xiàn)的有趣應(yīng)用。關(guān)鍵是為客戶提供可靠、經(jīng)過測試和作為基準(zhǔn)的應(yīng)用，為他們提供投資回報。我們的重點轉(zhuǎn)向多品種、小批量的3D增材打印電子。


Feinberg：DragonFly是你們的主導(dǎo)產(chǎn)品，除此之外，還在開發(fā)其他產(chǎn)品嗎？

Dror：是的，我們將會發(fā)布一些DragonFly產(chǎn)品系列的新公告。但目前還無法分享更多細節(jié)，敬請各位繼續(xù)關(guān)注。


Feinberg：就目前的金融方面而言，全球正處于一場貿(mào)易戰(zhàn)中。美國、中國甚至墨西哥之間都增加了很多關(guān)稅，是否對你們產(chǎn)生了影響？

Dror：關(guān)稅現(xiàn)在對我們沒有影響。提醒一下，我們是一家以色列公司，更重要的是我們正在做的是為人們生產(chǎn)產(chǎn)品提供工具，也可以說我們是提供工具的公司，在全球范圍內(nèi)提供工具的公司如戴爾或微軟。Nano Dimension公司以類似的方式看待自己——是一家提供3D打印機的公司，這類工具可以3D打印你想要設(shè)計的任何內(nèi)容。我們沒有受到影響，希望能夠繼續(xù)保持這種狀態(tài)。

Feinberg：Nano Dimension公司正在發(fā)展，逐步接近收支平衡點，你不便透露更多，我理解。那么讓我探討下貴公司的投資者，令我感到驚訝的是，當(dāng)有這么多好的公告時，你們的股票卻仍停留在原地，作為持有貴公司股票的我，很想聽聽你的解釋？

Dror：雖然客戶和公眾對Nano Dimension公司的技術(shù)很感興趣，但也存在與運營費用相關(guān)的問題。 一方面，可被視為具有創(chuàng)新技術(shù)的初創(chuàng)公司；另一方面，公司需要處理與制造、銷售、納米材料、軟件和設(shè)備相關(guān)的各種事項，所有鏈條都需要資金。公司仍在建立其市場，在營收上證明其處于財務(wù)收支平衡之前，似乎對該股票產(chǎn)生了影響，Nano Dimension公司專注于持續(xù)增長，一旦實現(xiàn)，我相信股東的信任和股票價格也將會反映出來。

Feinberg：我們向讀者介紹的重點是，Nano Dimension公司似乎不僅正在為電路板制造行業(yè)重要領(lǐng)域引入3D打印，而且它還在繼續(xù)改變?nèi)藗兩形匆庾R到的很多東西，即3D打印不僅僅是快速制作電路板的方法，而是采用3D打印可將電路板成為設(shè)備結(jié)構(gòu)的一部分。這類PCB在5G設(shè)備到來之時，將能夠提供更多功能，在設(shè)備設(shè)計中添加更多元器件，成為物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備的一部分。

Dror：它甚至是更大生態(tài)系統(tǒng)的一部分，包括實際的傳感器、天線，當(dāng)然還有多層PCB。3D打印也是實現(xiàn)和提升制造方法能力的轉(zhuǎn)化器，它可作為實現(xiàn)工業(yè)4.0的方法之一，以支持消費類產(chǎn)品的分布制造和定制。所有這一切都在發(fā)生，需要不同的要素和技術(shù)，還有人工智能、工業(yè)4.0以及制造工廠的發(fā)展宏圖，所有這些都反映出對增材制造的需求。

我同意你的看法，不僅僅局限在特定研究機構(gòu)，還有更大的生態(tài)系統(tǒng)。5G時代，萬物互聯(lián)，一切皆可定制，不只在消費產(chǎn)品中，未來將有越來越多的3D打印應(yīng)用。如果不將增材制造作為轉(zhuǎn)變的一部分，就很難實現(xiàn)所有創(chuàng)新變革。

Feinberg：5G要求更高的頻率，可能需要一些額外的傳輸功率來增加穿透力。即將到來的 5G各種應(yīng)用，遠遠超過了對語音通信的要求，如何看待3D對電路制造發(fā)展的影響？又如何看待5G對3D打印的需求或優(yōu)勢的影響？

Dror：影響將是巨大的，原因就是數(shù)字化。回顧過去五年發(fā)生的一切以及未來五年對新連接設(shè)備數(shù)量的期望，連接設(shè)備的數(shù)量將日益增長。將這種已經(jīng)存在的趨勢與消費產(chǎn)品定制化趨勢的事實相結(jié)合，人們希望產(chǎn)品更加個性化，并更快速地獲得。

如此之多的新產(chǎn)品，尤其定制的比例增加，趨勢就是小批量將代替大批量生產(chǎn)——并非所有新產(chǎn)品都會成為每年需要數(shù)百萬臺的下一代iPhone。許多客戶需要生產(chǎn)數(shù)千件產(chǎn)品，而且還需要快速生產(chǎn)，我認(rèn)為，對連接設(shè)備的快板需求將顯著增加，并且需要保證數(shù)量，這正是采用這種增材制造解決方案的良機。隨著我們不斷提出新的應(yīng)用以及產(chǎn)品的不斷改進、成熟，相信我們能夠繼續(xù)保持在3D打印電子產(chǎn)品領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。

Feinberg：我最近剛參加了加州圣克拉拉的AWE展會，我已經(jīng)關(guān)注增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實和混合現(xiàn)實一段時間了，我們現(xiàn)在簡單稱之為擴展現(xiàn)實（XR）。在與很多頭盔設(shè)備制造商交談時，發(fā)現(xiàn)頭盔已不再是體積大、笨重、不舒服的印象，并且需要的功率只比一副眼鏡略大。聽覺、視覺、3D視覺、眼球追蹤等都內(nèi)置于輕型頭盔設(shè)備中，對我來說，制造這些設(shè)備的理想技術(shù)是3D打印，你們考慮過這類應(yīng)用嗎？

Dror：從技術(shù)的角度來看，我把它與醫(yī)療設(shè)備歸為同一類，例如融合各種電子產(chǎn)品的智能吸入器和有助于特殊人群聽覺的耳機。作為該領(lǐng)域的先驅(qū)者也有責(zé)任向行業(yè)普及相關(guān)知識，這是一項需要時間的任務(wù)，3D打印的電子產(chǎn)品已然出現(xiàn)，隨著增材制造技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)，世界將會變得越來越好。