PCB電子回路3DプリントメーカーNano Dimensionの本社を訪問

2022年4月20日、アンタークティックベアは、サラ・サンダースという編集者がイスラエルのネスシオナにある3Dプリント回路基板（PCB）のリーダーであるナノディメンションの本社を訪問し、皆と共有したい多くの考えを持っていることを知りました。

△ナノディメンション1階。画像は3DPrintより
2016年以来、Nano Dimensionは成長と発展を続けています。同社は2017年に産業グレードのDragonFly 2020 Pro回路3Dプリンターをリリースし、1年後には初の3Dプリントエレクトロニクスサービス工場を開設し、DragonFly IV 3Dプリンターを発売しました。

企業開発担当ディレクターのジュリアン・レダーマン氏は受付エリアでジャーナリストと面会し、その後、積層造形エレクトロニクス（3Dプリンティング）が設置されているエリアのツアーを開始しました。これらの 3D プリンターには、1 階のマテリアルゾーンで開発された独自の導電性材料と非導電性材料の 2 種類の材料が必要です。

2 階には、Ultra Precision Additive Manufacturing Systems (旧 Nanofabrica) 3D プリンターが設置されています。昨年、Microscale AM に改名され、最小 1 ミクロンの寸法の精密マイクロ 3D 印刷に重点が置かれています。これは Nano Dimension にとって付加製造分野での初の買収であり、Lederman 氏が紹介したように、同社はさらに多くの付加製造企業を買収し、「支配的なプレーヤーになる」ことを計画している。

△ナノディメンション2階の一角。画像は3DPrintより
テクノロジーは飛躍的に進歩しています<br /> Nano Dimension が Nanofabrica を買収した同じ週に、同社はリアルタイムのディープラーニング、人工知能企業である DeepCube も買収しました。 DeepCube ソフトウェアプラットフォームを既存のソリューションや取得したソリューションに統合することで、「オンザフライ機械学習」のスマート産業ソリューションのクローズドループを実現できます。

「そこで、これらの大手欧米企業を買収するだけでなく、3Dプリント技術のソリューションも拡大しました」とレーダーマン氏は語った。

私はレダーマン氏に、マイクロ 3D プリンティングやその他の買収が Nano Dimension にどのように適合し、統合されるのかを尋ねました。同社は、拡大を続けるポートフォリオに、スイスの電子機器組立装置メーカーであるエセムテックの技術を追加しました。積層造形エレクトロニクス (AME) ソリューションの一部としてマイクロチップインプラントの基盤を構築します。

△Nano Dimensio社内のSarah Saundersさんが撮影した3Dプリンターの写真。画像は3DPrintより
Nano Dimension 社はまた、インクジェット技術に注力する英国に拠点を置く企業 GIS (Global Inkjet Systems) も買収しました。「現在、これは当社の 3D 印刷ソリューションにおける主要な技術です。」 GIS は 3D 印刷およびグラフィックアートの分野で世界中に数百の顧客を持ち、インク供給システム、インクジェットプリントヘッドのコントローラーエレクトロニクス、および「これらすべてのハードウェアを統合する」ソフトウェアを販売しています。買収対象企業は優れた業績を誇っており、理想的な買収対象となっている。しかし、その補完的な技術こそが、独自のインクジェットプロセスを最大限に活用する真の原動力なのです。

その後、ナノディメンションのCPO兼戦略的M&A責任者であるハナン・ジーノ氏が会話に加わり、彼とレダーマン氏は記者団に対し、同社の投資はビジネス界にとって良い事例になると説明した。幹部によれば、次世代システムはまずプロトタイプの作成に重点を置き、その後に機能的な PCB の製造に重点を置くとのことだ。最終的な目標は、PCB を製造するメーカーにソリューションを販売することです。戦略的な買収に関しては、同社は依然として、3Dプリンティングソリューションを拡大できる技術や、同じ分野の機器サプライヤーを探しており、「これは水平統合を意味します」。

△Global Inkjet Systemsは、実験室環境でインクジェットシステムコンポーネントを展示しています。画像はNano Dimesnionより
急速に成長するナノディメンション
ジーノ氏は、「戦略的買収」のおかげで急速に成長していると説明した。彼が1年前にチームに加わったとき、従業員はわずか80人でしたが、4回の買収を経て、現在は500人近くにまで増えています。 ”

「我々は会社をゼロから築き上げた」と彼は記者団に語った。「当社は優れた技術と挑戦する能力を有しており、エレクトロニクス業界に革命を起こしたいと考えています。

2D グラフィックアートの分野では、目で観察して鑑賞することができますが、3D の場合は機能の次元を追加する必要があり、3D プリントは機能的である必要があります。つまり、非常に複雑です。

同社はまた、それぞれの用途には独自の材料が必要であると考え、さまざまな用途向けのさまざまな原材料に多額の投資を行ってきました。ジーノは、20社の素材企業と協力して新素材を開発し、導電性インクと電気インクの2大カテゴリーも開発したと述べた。

△ナノディメンションテクノロジーを用いて作られた3Dプリント基板。画像はNano Dimesnionより
今後取り組むべき課題<br /> 記者は、DragonFly 3D プリンターで 1 回の印刷プロセスで PCB をいくつ作成できるかを尋ねました。ジーノ氏は、必要な材料の量、製品の複雑さ、必要な層の数によって異なると述べた。しかし彼は、「この製品を作るにはおそらく数十時間かかるだろう」と大まかな数字を示した。

「私たちは次世代の製品を開発しており、それによって生産時間が短縮されることを期待しています」と彼は語った。「目標は、数時間で大量の PCB を生産することです。」

Gino 氏は、主要顧客の 1 社 (名前は非公開) に対して、Nano Dimension が PCB 生産ライン全体 (以前は 70 ～ 100 のプロセスで構成されていた) を単一のソリューションに置き換えるのを支援し、市場投入までの時間を短縮するメリットがあったと説明しました。同社には、イスラエルに主要拠点、ボストンにもう 1 か所、ミュンヘンに 1 か所を含む複数の研究開発センターがあります。

Nano Dimension は強力なキャッシュフローを持っており、Amazon、3D Systems、PCB 製造会社 TTM などの他の大手企業から優秀な人材を引き抜いています。「私たちには適切な人材と適切な技術があります」とジーノ氏は語った。

△合弁会社JAMESは3Dプリント技術を使って回路デバイスを設計している
電子3Dプリント技術の利点
ジーノ氏は、TTMに関しては、同社は西洋を代表するPCBメーカーであると語った。同社は Nano Dimension のパートナーの 1 社でもあり、DragonFly デバイスを 3 台購入しました。彼はまた、民間および軍事用センサーソリューション、ならびに防衛およびセキュリティ電子機器の市場リーダーである Hensoldt AG との合弁会社 JAMES についても言及しました。同社の目標は、より多くの人が 3D デザインに参加できるようにするクラウドソーシングプラットフォームを開発することです。 Nano Dimension では、3D プリントに関する教育も提供しており、さまざまな種類のウェビナーを提供したり、新しい電子設計のサポートなども行っています。

ジャーナリストたちが去る前に、ジーノは強度と重量の比率や内部構造をはじめとしたナノディメンション技術の重要な詳細をいくつか発表しました。

「3D プリントされたマイクロエレクトロニクスは、従来の PCB 製造とはさまざまな点で異なります。環境に優しく、有毒物質を一切含まず、製造プロセスを簡素化してデジタル化し、これまでにない形状と複雑さを持つデバイスを製造できます」と、彼は説明します。「これは実際には、基板、導電性トレース、受動部品を含む回路全体を 1 つのステップで生成できる、マルチマテリアル、マルチレイヤー 3D、エンドツーエンドのソリューションです。」

また、従来のプリント基板と比較すると、「直角接続と Z 次元の PCB の物理的制約がある」が、3D プリントされたマイクロエレクトロニクスではその心配はないとも述べています。

「従来の PCB 製造は実際には 3D ではなく 2.5D です」と Gino 氏は説明します。「実際には複数の 2D レイヤーで構成されており、メッキされた穴 (ビア) を通じて相互接続されています。」

ジーノ氏は記者団に対し、従来の PCB 製造における最大の問題点は、穴あけ、メッキ穴、および層間の位置合わせであると語った。 3D プリントは穴あけを必要としないため、これらの問題を克服できます。

「パターン自体を印刷し、付加製造を組み合わせて穴をメッキし、すべてのレイヤーを同じプリンターで印刷するだけで、位置合わせの問題は発生しません。」 3D 印刷技術により、当社の電子機器設計者は設計の力を最大限に発揮できます。 ”

△DragonFly IV 3Dプリンター。画像はNano Dimesnionより
ジーノ氏は、Nano Dimension のソリューションにより、「PCB 上のパッドは、異なる層の導体を接続する最後の手段であるビアだけでなく、任意のポイントから別のポイントに直接接続できる」と述べました。

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