PC-based控制技術和 EtherCAT 是實現軟性電路板機械化生產的先決條件
傳統上，無論是軟性印刷電路板，還是剛性印刷電路，大部分都是透過蝕刻技術製造。而瑞典的 DP Patterning 公司則開發出了一種獨特的方法：使用專利技術，透過機械方式加工軟性電路板的導電結構。若要精確、經濟地實現這一目標，需要採取具有同等精度和速度的措施。PC-based控制技術和 EtherCAT 為實現這一目標的最佳技術。
DP Patterning 公司由 Staffan Nordlinder 於 2006 年在瑞典北雪平市（Norrköping）成立。自那時起，公司一直在不斷研發同名軟性電路板製造技術，即 Dry Phase Patterning，DPP。創新階段始於2001 年，當時，Staffan Nordlinder 是一名在瑞典 RISE（瑞典國家研究院）工作的科學家。因此，直到今天，雙方在 DPP 技術研究方面保持著持續深入的合作。
透過 DPP 技術，可以使用柔性材料製作導電結構。功能原理基本上與在一張紙上打洞或經典的壓花技術一樣簡單。一個帶最終成品結構的相反圖案的旋轉模具將載體壓在一個旋轉碾動輪上。載體上塗了一層超薄的頂部導電層，碾動設備使用機械方式去除上層載體，下層載體保持不被碰到。這樣可以將導電圖案留在層壓板上，然後軟性電路板可以用捲筒方式提供。
該技術適用於各種不同的載體材料，包括 PET（聚乙烯對苯二甲酸酯）、PC（聚碳酸酯）、PI（聚醯亞胺）和 PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）。Al（鋁）、Cu（銅）或 CCA（銅包鋁）適合作為頂層材料，具體取決於所需厚度。DPP 也可用於非電子和非導電類應用，包括塑膠或紙質裝飾品或者3D功能性結構體，如微流體通道或用於平整電子元件的腔體。
此專利技術為電子元件製造商帶來直接的好處，例如提高成本效率、縮短交貨期，以及無需使用化學品或有害物質，以此實現環保、可持續性生產。此外，金屬晶片可以回收再利用，安全功能也可以整合到企業的生產過程中，這也意味著製造商可以保留相關的智慧財產權。DP Patterning 公司設備的一大特點是能夠在一條生產線上同時生產原型和大量產品。而如果採取傳統方式，交貨週期較為漫長，還需要進行數天的測試，因此難以實現上述目標。
整合式自動化技術實現高速度和高精度
由於基材非常薄，需要移除的材料厚度僅在幾微米範圍內，DPP 工藝需要配備高性能的自動化技術，並將盡可能多的元件整合到一個連續系統中。這也是 DP Patterning 公司自成立以來一直選擇與倍福合作的原因。他們一開始僅在子系統中使用工業 PC 與外部系統通訊，從 2016 年起，他們採用全套倍福產品：AX5000 伺服驅動器、HMI、I/O，現在還使用 TwinCAT Vision 軟體將影像處理功能無縫整合到PC-based控制系統中。由於功能完全整合到使用者介面中，操作人員現在可以直接透過 TwinCAT HMI 控制材料的移除。這樣不僅能夠讓操作更加簡便，而且還讓铣削參數的配置更加簡單。
金屬箔層厚度比人的頭髮還要薄 10 倍，在加工過程中需要極高的精度，調整範圍在 100 奈米內。「倍福產品的最大好處之一是讓我們能夠實現極快的週期速度。」DP Patterning 公司的軟體工程師 Jakob Sagatowski 說道。「將倍福的設備與其他製造商提供的設備進行比較時，我們對結果印象深刻。倍福的設備在全速運行時，可以在 1 毫秒內銑削出大約 0.5 毫米的圖案，相當於 0.5 米/秒的輸送帶速度，明顯比目前實際應用中常見的速度還要快。」
另一個重要要求是採集和存檔生產數據。「我們的技術在不斷發展，因此需要跟蹤數據，而且越多越好。」Staffan Nordlinder 說道。在這種情況下，資料庫連接和大型存放區是優化生產線配置的重要關鍵點。PC-based控制技術對實現這一點做出了很大貢獻。首先，DP Patternning 可以在工業 PC 上無縫使用所有程式，這同時簡化系統組態工作。另一方面，也可以為客戶提供低成本的標準硬體解決方案。
透過整合人工智慧提供潛能
現在，在所有需要分析大量數據的應用中，人工智慧（AI）或機器學習（ML）始終是大家關注的重點。尤其是 DP Patterning 作為創新企業，目前一直在尋找下一個技術突破。Jakob Sagatowski 解釋道：「這可能涉及到整合人工智慧，例如，使用 TwinCAT 機器學習進一步完善預測性維護，提升生產效率。」同時還要考慮擴大影像處理的應用範圍。DP Patterning 現在想要使用 TwinCAT Vision 和專用功能檢測和標記中斷的導體路徑，以便在後續工作中自動省略掉這些步驟。