Nano Dimension : la fabrication additive au service de l’électronique imprimée

Nano Dimension est une entreprise israélienne fondée en 2012 spécialisée dans la nanotechnologie et la fabrication additive. Elle a développé des encres inkjet composées de nanoparticules qui sont utilisées dans la fabrication de circuits imprimés (ou PCB en anglais) via une imprimante 3D, la DragonFly 2020. Ces circuits peuvent avoir plusieurs couches conductrices, être flexibles ou rigides et sont plus rapides à produire. Nous avons rencontré le Chief Business Officer de l’entreprise, Simon Fried, pour en savoir plus sur leur technologie innovante.

3DN : Pouvez-vous présenter Nano Dimension et votre travail ?

Je m’appelle Simon Fried et je suis le CBO de Nano Dimension. Nous avons combiné la fabrication additive, la nanotechnologie et le monde de l’électronique. Notre imprimante 3D DragonFly 2020 fonctionne grâce à une technologie très précise de jet d’encre, composée de nanoparticules, et via un logiciel performant. Elle permet un prototypage ultra rapide de circuits imprimés professionnels. Ces circuits permettent de maintenir et de relier des composants électroniques entre eux.

Ce qui est extraordinaire avec cette technologie d’impression 3D est qu’elle permet à des designers et des ingénieurs de créer en interne ces prototypes en quelques heures, réduisant ainsi la conception du produit final de quelques semaines (voire des mois) à quelques jours.

3DN : Quelle est la technologie derrière votre imprimante 3D ? En quoi votre encre est innovante ?

La DragonFly 2020 utilise la même technologie que celle développée par Stratasys, PolyJet, pour imprimer des circuits électroniques multicouches en quelques heures. L’imprimante est capable de déposer à la fois des polymères et du métal, ce qui est idéal pour créer des circuits imprimés. Une fois créés, des composants électroniques supplémentaires comme des transistors et résistances sont ajoutés afin que l’utilisateur puisse tester le prototype PCB.

Notre machine utilise AgCite, notre gamme d’encres conductrices composées de nanoparticules et nos encres diélectriques pour fabriquer les PCB. Nos scientifiques peuvent produire des particules d’argent pur qui mesurent entre 10 et 100 nanomètres et sont capables de contrôler la taille, la forme et la dispersion des nanoparticules pour atteindre les meilleurs niveaux de conductivité, flexibilité et d’adhésion.

Notre encre diélectrique est également unique, conçue pour être un matériau fonctionnel avec des propriétés spécifiques pour isoler l’encre conductrice et produire les circuits multicouches. De plus, l’encre diélectrique a une importante stabilité thermique et peut résister à de hautes températures jusqu’à 350°C.

3DN : Quels sont les avantages de la fabrication additive quand il s’agit de produire de l’électronique imprimée ?

Etre capable de combiner l’électronique imprimée et la fabrication additive est totalement innovant que ce soit pour le secteur de l’impression 3D ou pour la production de PCB. Le délai de traitement traditionnel d’un PCB 10 couches implique une certaine prudence de la part des ingénieurs quant au processus de conception car une seule erreur peut entraîner un risque élevé en termes de coûts et de temps. Avec la fabrication additive, les ingénieurs peuvent être plus innovants. Ils peuvent changer la façon dont ils travaillent, allant d’un processus de travail linéaire vers un processus beaucoup plus flexible. Cela pourrait avoir un impact très fort sur la production de technologies grand public comme des objets connectés.

3DN : Comment voyez-vous l’avenir de l’électronique imprimée en 3D ?

Le plus grand avantage de l’impression 3D est sa capacité à produire des objets fonctionnels sur mesure y compris de l’électronique complexe. Nous avons commencé à le faire avec notre imprimante 3D DragonFly 2020 et nos matériaux perfectionnés. Dans quelques années, une plus grande variété de matériaux sera utilisée et nous aurons une meilleure flexibilité pour combiner des matériaux différents ; on pourra notamment créer des objets à partir de différents types de métaux par exemple. Nous espérons également une amélioration continue des technologies 3D qui permettra de surmonter les problèmes de vitesse, d’échelle et de précision.

3DN : Vous avez récemment lancé votre filiale de bio-impression : pouvez-vous nous en dire un peu plus sur ce nouveau développement ?

Nous pensons que notre connaissance dans l’impression multi-matériaux, combinée avec notre expertise en nanochimie, offre une valeur ajoutée significative à la bio-impression qui nous permet aujourd’hui de créer des structures biologiques très complexes. Nous espérons aller plus loin à travers cette nouvelle filiale qui va se concentrer uniquement sur la bio-impression. Jusqu’à présent nous avons réussi à bio-imprimer du tissu avec des cellules souches et nous avons aussi soumis une demande de brevet pour notre nouvelle technologie.

3DN : Un dernier mot pour nos lecteurs ?

La DragonFly 2020 est actuellement en pleine évaluation par des bêta testeurs dans diverses industries dont la défense, la grande consommation, la médecine. La machine devrait être commercialisée plus tard cette année dans les secteurs clés de la fabrication et de la technologie aux Etats-Unis, en Europe et en Asie.

Plus d’informations sur la technologie de Nano Dimension ici. Retrouvez également notre interview vidéo de Simon Fried au Solidworks World 2017 :

Quel est l’avenir de l’impression 3D dans le secteur de l’électronique imprimée? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives.