NANO DIMENSION E UTS PROTOSPACE 3D STAMPANO ARRAY DI ANTENNE 5G IN UN PASSO AVANTI PER AME DI PRECISIONE
Il ProtoSpace della University of Technology Sydney (UTS) e Nano Dimension , produttore leader di stampanti 3D industriali per l’elettronica prodotta in modo additivo (AME), hanno realizzato un progetto pilota per accelerare lo sviluppo di dispositivi 5G AME.
Utilizzando il sistema di stampa 3D DragonFly LDM di Nano Dimension , i partner hanno fabbricato progetti di antenna-in-package (AiP) a onde millimetriche 5G che, secondo quanto riferito, offrono una maggiore larghezza di banda, colmando il divario tra AME AiP e i chip.
Secondo i partner, la stampa di successo degli array di antenne prototipo apre “enormi possibilità” per l’elettronica mobile di consumo 5G.
Il sistema DragonFly LDM di punta di Nano Dimension è la forza trainante dietro le capacità AME dell’azienda, combinando geometrie a forma libera con l’elettronica incorporata. La stampante è dotata di due testine di stampa a getto d’inchiostro che stampano contemporaneamente nano-inchiostri argento conduttivi, che costituiscono la maggior parte delle connessioni del circuito stampato, con inchiostri fotopolimerici dielettrici, che forniscono supporto meccanico, resistenza termica e isolamento elettrico alle strutture circostanti.
Ad aprile, Nano Dimension ha acquisito la società di apprendimento automatico DeepCube e da allora ha applicato l’esperienza di apprendimento profondo dell’azienda per sviluppare una rete di fabbricazione elettronica distribuita basata sull’apprendimento automatico. La piattaforma consente il controllo digitale sulla rete globale di stampanti 3D dell’azienda, in grado di apprendere continuamente da sé e migliorare la propria efficienza.
Poco dopo, Nano Dimension ha anche acquisito lo sviluppatore di stampanti 3D su microscala Nanofabrica e ha integrato la tecnologia dell’azienda nelle sue macchine per far progredire ulteriormente la stampa 3D di dispositivi elettronici di precisione ad alte prestazioni (Hi-PED).
Con queste acquisizioni, Nano Dimension sta cercando di affrontare la continua carenza di chip semiconduttori che si trova ad affrontare in tutto il mondo a causa dei problemi della catena di approvvigionamento e dell’aumento delle pressioni sui margini sui produttori di circuiti stampati (PCB).
Più di recente, Nano Dimension ha annunciato una partnership con il Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation (Fraunhofer IPA) per sviluppare nuovi processi di stampa 3D e assemblaggio a forma libera specificamente per la produzione di sistemi elettromeccanici. Entro la fine del progetto biennale, Nano Dimension spera di integrare i processi nel suo sistema DragonFly LDM.
Situato nel cuore di Sydney, ProtoSpace UTS è uno degli impianti di produzione additiva più avanzati d’Australia, che fornisce accesso a tecnologie avanzate di stampa e scansione 3D.
Il progetto pilota tra ProtoSpace UTS e Nano Dimension è stato guidato dal Dr. Yang Yang, il leader del gruppo di circuiti integrati e antenne a onde millimetriche presso il Tech Lab di UTS. Yang ha lavorato con la professoressa Francesca Lacopi e il team di ricerca e sviluppo di Nano Dimension per far progredire antenne e circuiti stampati in 3D a onde millimetriche e terahertz e sfruttare la potenza del 5G per il settore spaziale.
I partner hanno lavorato su un ecosistema wireless che consentirà di confezionare su dispositivi mobili miliardi di dispositivi wireless ad alta velocità e antenne per dispositivi AME altamente integrate che operano su bande di onde millimetriche.
Per raggiungere questo obiettivo, tuttavia, devono ancora affrontare diverse sfide prima di poter aprire una “nuova era del 5G IoT”. Lo sviluppo di dispositivi 5G AME è ancora agli inizi, a causa dei costi elevati e dei lunghi cicli di produzione per AiP a onde millimetriche che rendono difficile la prototipazione personalizzata e il proof-of-concept.
Inoltre, rimane un’urgente necessità di antenne mobili multi-raggio orientabili ad alta velocità all’interno degli ambienti digitali, ora che i vantaggi delle antenne per dispositivi convenzionali sono stati portati al limite.
Il team ha anche il compito di studiare come integrare e miniaturizzare al meglio gli array di antenne confezionati senza influire sulle loro prestazioni critiche.
Per affrontare questi problemi, Yang e il suo team hanno sviluppato un nuovo processo AME per la produzione di progetti AiP a onde millimetriche 5G basati su un proof-of-concept di un progetto pilota realizzato da UTS e Nano Dimension. Secondo quanto riferito, il processo fabbrica più strati conduttivi a substrato singolo con profili di pacchetto personalizzati, senza rischiare la riservatezza o la sicurezza IP.
