Portacircuiti multidimensionali grazie alla fabbricazione additiva

Prototipi di nuovi circuiti stampati (PCB) creati con la tecnologia EOS

All'inizio del 2016, molti scrivevano della fine della Legge di Moore, anticipando che le prestazioni dei chip per computer non sarebbero più raddoppiate ogni due anni. Il motivo è che le strutture dei processori stessi sono già a pochi nanometri dal possibile. Ulteriori riduzioni sono quasi impossibili dal punto di vista tecnico. Per continuare a migliorare le prestazioni, i produttori stanno lavorando sull'architettura che sovrappone più strati strutturali. Un approccio simile è già stato adottato nel campo dei supporti per circuiti. L'azienda tedesca Beta LAYOUT GmbH ha sfruttato con successo la tecnologia EOS per produrre e testare i prototipi di questi innovativi supporti.

"Grazie ai suoi numerosi vantaggi, la tecnologia di produzione additiva offre un elevato valore aggiunto per un'ampia gamma di operatori di mercato. La ricerca e lo sviluppo traggono profitto dai nostri servizi, il che, a sua volta, ha un impatto positivo sul nostro modello di business. Questo ci permette di offrire i vantaggi di una tecnologia avanzata a un gran numero di utenti".
Manuel Martin | Responsabile del prodotto 3D-MID | Beta LAYOUT GmbH

Sfida

Produzione di prototipi individuali per i portatori di circuito

I supporti per circuiti e i circuiti stampati tradizionali sono sempre stati un po' messi in ombra dai microprocessori che vi operano. Questo è un po' ingiusto perché, ovviamente, avere il miglior cervello è poco utile senza i benefici di un sistema nervoso centrale ad alte prestazioni. La storia è simile nel settore della microelettronica: quasi tutti i dispositivi contemporanei richiedono un circuito stampato per incorporare uno o più chip, oltre ai componenti elettrici necessari. In questo modo si crea una rete che svolge una serie di compiti, dalla fornitura di elettricità, alla circuiteria, fino all'emissione di segnali.

Nei nuovi dispositivi, lo spazio disponibile per l'installazione delle schede elettroniche convenzionali è spesso molto ridotto. Uno dei motivi è che molte apparecchiature elettroniche stanno diventando sempre più piccole e, anche quando la forma stessa è più grande, tende a rimanere poco spazio per l'elettronica vera e propria. Il volume esistente è necessario per alloggiare, ad esempio, schermi, un numero sempre maggiore di interfacce e punti di uscita, nonché batterie più grandi. I tempi in cui un semplice PCB da laboratorio era sufficiente per la costruzione sperimentale di nuovi circuiti sono ormai lontani, nella maggior parte dei casi e dei settori. Oltre allo spazio disponibile per l'installazione, il peso è un fattore chiave: anche le schede di circuito compatte e tridimensionali hanno un ruolo importante. 

Nei prodotti elettronici contemporanei, i circuiti devono spesso competere per lo spazio limitato all'interno dell'alloggiamento. Se impilati in modo convenzionale, i circuiti stampati non sono più in grado di ospitare tutti i componenti necessari, per cui i già citati supporti per circuiti tridimensionali diventano la soluzione preferita. Anche in questo caso, i cicli di vita sempre più brevi di molti dispositivi pongono ulteriori sfide: lo stampaggio a iniezione è troppo costoso per produrre prototipi. Per questo motivo, Beta LAYOUT GmbH ha deciso di cercare un'alternativa più economica e performante.