مصاحبه: پرینت سه بعدی الکترونیکی XTPL مدیر عامل دکتر فیلیپ گرانک

Nano Dimension، از طریق سرمایه گذاری مشترک خود، جیمز، امیدوار است که استفاده از الکترونیک چاپ سه بعدی را تسریع بخشد. در اوایل سال جاری، این شرکت کاربران آنچه را که «Electronic Additively Manufactured Electronics» می‌نامد، در دفتر مونیخ خود جمع‌آوری کرد، جایی که من با شرکت‌کنندگان در جلسه مصاحبه کردم.

دکتر فیلیپ گرانک، مدیر عامل XTPL، شرکتی که بر روی “فناوری عمیق برای تولید افزودنی وسایل الکترونیکی” کار می کند. گرانک معتقد است لوازم الکترونیکی چاپی طیف وسیعی از کاربردها، از جمله نمایشگرها، نیمه هادی ها، PCB های پیشرفته، حسگرهای زیستی و ضد جعل را دارند.

گرانک اظهار داشت: تمرکز اصلی آنها اصلاح وضوح برای ایجاد ویژگی هایی به کوچکی “یک میکرومتر، تقریباً 100 برابر کوچکتر از عرض موی انسان” است. تمرکز XTPL بر روی توزیع مواد کاربردی با وضوح فوق العاده بالا است که مربوط به تولید لوازم الکترونیکی از جمله فلزات، نیمه هادی ها و مواد جداکننده است. این جهش در وضوح، همراه با مواد کاربردی، پیش بینی می شود که بسیاری از برنامه های کاربردی در الکترونیک نسل بعدی، از جمله نمایشگرهای صفحه تخت، بسته بندی نیمه هادی پیشرفته و حسگرهای زیستی را باز کند.

دستیابی به چنین دقتی کار کوچکی نیست. گرانک توضیح داد: «رویکرد ما در توزیع است. فشار دادن مایعات کاربردی به یک نازل بسیار کوچک. او با تاکید بر استفاده از جوهرهای بسیار چسبناک و نازل‌های ریز که قطر آنها به کوچکی یک میکرومتر است، این فرآیند را به «فشار خمیر دندان از طریق لوله» تشبیه کرد.

علاوه بر این، Granek ارزش فناوری خود را هنگامی که در هندسه های غیر معمول در میکروالکترونیک به کار می رود برجسته کرد. او مشاهده کرد که میکروالکترونیک، در یک نگاه دقیق تر، مسطح نیست، اما دارای یک “توپوگرافی بسیار پیچیده” است. “در مقیاس خرد، الکترونیک مستقیم بسیار سه بعدی می شود” که نشان دهنده تغییر بالقوه در نحوه درک و تعامل ما با الکترونیک در آینده است. گرانک بر چالش و اهمیت این تکامل تاکید کرد و بر نیاز به نوشتن اتصالات الکتریکی نه تنها در صفحه افقی، بلکه در یک صفحه عمودی با چسبندگی خوب به هر دو لایه تاکید کرد. او معتقد است که این قابلیت، نحوه طراحی و استفاده از دستگاه های الکترونیکی را در آینده متحول خواهد کرد.

برنامه های کاربردی برای روش چاپ XTPL

Granek جزئیاتی در مورد کاربردهای بالقوه فناوری توزیع با وضوح بالا در بخش تولید الکترونیک ارائه کرد. در حالی که ابزارهای پوشیدنی و کاربردهای پزشکی بدون شک در میان کاربردهای آینده نگر هستند، Granek فاش کرد که تاکید این شرکت بر روی “نمایشگرهای جدید تخت” است، به ویژه آنهایی که به طور قابل توجهی کوچک شده اند و در نظر گرفته شده اند تا نزدیک چشم ما باشند. چنین نمایشگرهایی نه تنها شکلی سه بعدی دارند بلکه وضوح استثنایی را نیز ایجاب می کنند. Granek همچنین نشان داد که یکی دیگر از راه های حیاتی برای فناوری آنها در “حوزه بسته بندی پیشرفته در صنعت نیمه هادی ها” است، به ویژه برای “ارتباط تراشه های جداگانه در حالت سه بعدی با وضوح بالا.”

هنگامی که گرانک در مورد پیامدهای پیشرفت آنها در زمینه کارخانه های هوشمند یا اینترنت اشیا (IoT) درخواست شد، این امکان را پذیرفت اما تصریح کرد که تمرکز XTPL در درجه اول بر استفاده نهایی نیست. در عوض، تاکید بر “عملکرد در خط تولید” است. با این وجود، او تصور می کند که این فناوری در «دستگاه های اینترنت اشیا یا واقعیت مجازی» گنجانده شود. Granek همچنین اهمیت رو به رشد تراشه های بزرگتر در هوش مصنوعی را برجسته کرد. افزایش اندازه، در حالی که قدرت محاسباتی افزایش یافته را فراهم می کند، نیاز به کمال در هر بخش دارد. او تصور می‌کرد که ابزار توزیع با وضوح بالا آن‌ها نقشی محوری شبیه به «جراح محلی» در اصلاح عیوب یا «نقایص خط تولید» ایفا می‌کند و در نتیجه بازده تولید را افزایش می‌دهد و ارزش حاصل از این تراشه‌های بزرگ‌تر گران‌تر را بهینه می‌کند.

انتقال از آزمایشگاه به فاب

در حالی که جاه طلبی XTPL دنیای میکروالکترونیک را متحول می کند، استقرار آن رویکردی دوجانبه دارد. از یک طرف، این شرکت یک “چاپگر تحقیق و توسعه مستقل” را ارائه می دهد که به “مبتکران در اروپا، ایالات متحده و کشورهای بزرگ منتخب” در پروژه های توسعه و ارزیابی آنها کمک می کند. برعکس، Granek فاش کرد که آنها همچنین دارای یک “موتور چاپ” هستند که به طور یکپارچه با “سیستم های شخص ثالث” ادغام می شود. XTPL با همکاری نزدیک با سازندگان تجهیزات سرمایه ای که عمیقاً در زنجیره تأمین صنایع مختلف مانند صفحه نمایش تخت، نیمه هادی و برد مدار چاپی ریشه دارند، می خواهد جزء جدایی ناپذیر ماشین آلات بزرگتر آنها باشد.

با این حال، انتقال با چالش هایی همراه است. با تأمل در سفر XTPL، Granek مشاهده کرد که این شرکت در یک “نقطه عطف” حیاتی قرار دارد. این شرکت که نزدیک به یک دهه پیش تأسیس شد، بیشتر سال‌های خود را در انکوباسیون فناوری سپری کرد. اکنون، با ورود آنها به بازار، بازخورد کاربران – هم “خوب” و هم “بحرانی” – مسیر آنها را شکل می دهد. گرانک اعتراف کرد که چالش فعلی در انتقال فناوری آنها “از محیط آزمایشگاهی به محیط تولید انبوه وحشیانه الکترونیک مدرن” نهفته است. جهش از “آزمایشگاه به فاب” بدون مانع نیست، اما عزم گرانک برای تحقق چشم انداز شرکت مشهود است.

ابزارها و راه حل ها برای تولید نسل بعدی

در ترسیم مسیر برای پنج سال آینده XTPL، فیلیپ گرانک، مدیر عامل شرکت، یک استراتژی دوگانه را معرفی کرد. اول و مهمتر از همه، تمرکز فوری بر روی “استقرار (به کارگیری) ماژول های چاپ ما” و تقویت مشارکت با بخش های تجهیزات سرمایه است. Granek تصور می کند XTPL تبدیل به “یک تامین کننده شناخته شده و پذیرفته شده راه حل های توزیع با وضوح بالا” در صنایع مختلف از نمایشگرهای صفحه تخت گرفته تا نیمه هادی ها و بردهای مدار چاپی شود. جاه طلبی ادامه دارد. Granek بر هدف XTPL برای “تبدیل شدن به یک نام آشنا” تاکید می کند و ادغام آن را با محصولاتی که “در 2-3-4 سال آینده در یک بازار بزرگ یا سوپرمارکت” خریداری خواهیم کرد، در نظر می گیرد.

XTPL پای خود را از روی پدال نوآوری بر نمی دارد. Granek قصد این شرکت را برای اصلاح فناوری خود با هدف افزایش سرعت و دقت برای پاسخگویی به برنامه های کاربردی نسل آینده بیان کرد.

گرانک برای ابتکارات تولید جهانی ابراز اشتیاق کرد، به ویژه اقداماتی مانند قانون چیپس ایالات متحده و سرمایه گذاری آلمان در کارخانه های نیمه هادی را برجسته کرد. او این تحرکات را نشانه‌ای خوش‌بینانه می‌داند و به تغییر جهت بازگرداندن تولید به اروپا و ایالات متحده اشاره می‌کند. بیش از ایجاد یک بنیاد تولید، Granek این را فرصتی برای تقویت «مبتکرانی می‌داند که ابزارها و راه‌حل‌هایی برای تولید نسل بعدی ایجاد می‌کنند». او با تاکید بر نیاز به تولید پایدار، سبز و رقابتی، معتقد است که این محیط به نفع رشد XTPL است.

کاهش هدر رفت مواد؟

فیلیپ گرانک، مدیرعامل XTPL، با برجسته کردن پیامدهای زیست محیطی تولید نیمه هادی، پتانسیل فرآیندهای افزایشی را برای کاهش ضایعات و افزایش کارایی روشن می کند. در تولید سنتی نیمه هادی ها، اتکا به «فرایندهای کسر» اغلب منجر به هدر رفتن مواد کمیاب از پوسته زمین می شود. Granek خاطرنشان می کند، “برای تولید ویژگی های خوب، ما بیشتر این مواد کمیاب را حذف می کنیم” فقط برای استفاده از کسری از آنها برای عملکردهای خاص.

با این حال، این رویکرد می تواند با تغییر به محلول های افزودنی با وضوح بالا تغییر کند. Granek بر پتانسیل روش‌های افزودنی تأکید می‌کند و پیشنهاد می‌کند که «به جای هدر دادن 99 درصد مواد» که با انرژی و ردپای کربن قابل توجهی استخراج می‌شوند، اکنون صنایع می‌توانند استفاده از این مواد کمیاب را بهینه کنند. در زمینه یک چشم انداز جهانی که به سرعت در حال تغییر است با دسترسی محدود به منابع خاص، گرانک معتقد است که کارایی در استفاده از این مواد اهمیت زیادی پیدا خواهد کرد.

در میان نگرانی‌های روزافزون جهانی در مورد محدودیت‌های منابع، گرانک تصمیم چین برای محدود کردن صادرات دو ماده محوری را مورد بررسی قرار داد. او پیش‌بینی کرد: «این تازه آغاز یک وضعیت جهانی است که ما با آن مواجه خواهیم شد.» Granek بر منطقی بودن استفاده بهینه از مواد کمیاب تاکید می کند، به ویژه زمانی که انرژی زیادی صرف استخراج و تصفیه آنها می شود. گرانک اظهار می کند: “کار معقول این است که تلاش زیادی برای استخراج مواد کمیاب و سپس هدر رفتن بیشتر آنها در فرآیند تولید انجام ندهیم.”

علاوه بر این، Granek نقش رو به رشد تولید مواد افزودنی در الکترونیک را روشن می کند، که نشان دهنده ارتباط آن با چشم انداز تکنولوژیک در حال تحول امروز است. او با تاکید بر اهمیت این پیشرفت‌ها برای نسل بعدی الکترونیک می‌گوید: «ابتکارات و فعالیت‌های متعددی در حوزه تحقیقاتی در حوزه صنعتی وجود دارد که تمرکز تولید افزودنی در حوزه الکترونیک در حال تبدیل شدن به یک چیز واقعی است».

چه کسی این صنعت را رهبری می کند؟ برندگان جوایز صنعت چاپ سه بعدی

تمام پوشش های صنعت چاپ سه بعدی را از Formnext 2023 بخوانید.

برای به روز ماندن از آخرین اخبار پرینت سه بعدی، فراموش نکنید که مشترک شوید خبرنامه صنعت چاپ سه بعدی یا ما را دنبال کنید توییتر، یا صفحه ما را در آن لایک کنید فیس بوک.

وقتی اینجا هستید، چرا مشترک ما نمی شوید یوتیوب کانال؟ شامل بحث، خلاصه، فیلم کوتاه، و پخش مجدد وبینار.

آیا به دنبال شغل در صنعت تولید مواد افزودنی هستید؟ بازدید کنید مشاغل پرینت سه بعدی برای انتخاب نقش ها در صنعت

تصویر ویژه نمونه ای را نشان می دهد که برای موسسه تحقیقات فناوری صنعتی تایوان ساخته شده است. عکس از طریق XTPL.