В РТУ МИРЭА разработан метод прототипирования радиоэлектронных функциональных узлов с применением технологии аддитивного изготовления многослойных печатных плат со встроенными элементами. Преимуществом аддитивного изготовления многослойных печатных плат по сравнению с традиционной технологией является исключение операций прессования, а технологический процесс печати, позволяет в едином цикле встраивать элементы в монолитный объем платы и избежать проблем, связанных с температурным коэффициентом температурного расширения разных материалов за счет их фотоотверждения.
Для реализации многослойной печатной платы со встроенными компонентами по аддитивной технологии в качестве исходных данных используется 3D-модель печатного платы с последующей её трансляцией в команды для 3D-принтера. При этом используется программное обеспечение «Switch», позволяющее создавать рабочие файлы печатных электронных схем с использованием 3D-принтера DragonFly 2020 LDM израильской фирмы Nano Dimension. Алгоритм работы заключается в том, что используются данные из PLM-системы для их загрузки в модуль подготовки заданий. Далее выполняется слайсирование, при котором 3D-модель печатной платы «нарезается» на поперечные слои, толщина которых соответствует возможностям аддитивной установки. Для каждого слоя генерируется путь движения печатающих головок. Важно, что этот этап учитывает многоматериальность: отдельно задаются пути для нанесения диэлектрического состава, проводящей пасты, резистивной пасты и т.д. Проверка на возможные коллизии, оценка времени изготовления.
Представленная методика отличается глубокой автоматизацией передачи данных, итеративной оптимизацией (особенно в части теплового режима) и адаптацией классических этапов проектирования печатных плат под возможности 3D-печати многоматериальных структур.
Технология печатной электроники является струйной, две печатающие головы, содержащие по 256 форсунок, производят печать диэлектрическими и проводящими наночернилами. Исходными данными для печати являются файлы производства формата Gerber/Drill, данные которых при помощи приложения Switch конвертируются из векторного формата в пиксельный. Далее приложение Switch формирует задание на печать и передает его в приложение DragonFly LDM из которого непосредственно осуществляется капельная печать форсунками печатающих головок проводящими и диэлектрическими наночернилами.
Технология прототипирования радиоэлектронных функциональных узлов по аддитивной технологии многослойной печати со встроенными элементами принят к использованию в качестве информационной базы перспективного развития направления прототипирования печатных плат в таких отечественных предприятиях как ООО «ТЕХНОТЕХ», ООО «Ядро Фаб Дубна».