L'ascesa della stampa in 3D promette di apportare profonde modifiche nel mercato dei sistemi integrati - accelerando il processo di prototipazione in tempi brevi e producendo prodotti rivoluzionari che renderanno più sfocata la linea che separa i progetti fisici da quelli elettronici.
A livello mondiale, per quanto concerne le entrate di mercato per il settore della stampa 3D è prevista una crescita di circa il 40% all'anno fino al 2020, quando la dimensione del mercato aggregato dovrebbe superare i 35 miliardi di dollari, che già partiva da 5,6 miliardi di dollari nel 2014, secondo la società di ricerca di mercato IHS Inc.
Spesso chiamata produzione assuefante, la stampa 3D viene definita come la stratificazione del materiale per la realizzazione di oggetti di tutti i tipi. Con oggetti 3D stampati sulla base di modelli progettati al computer, la produzione assuefante può facilmente realizzare oggetti molto più complessi di quanto non sia possibile con le convenzionali tecniche di produzione sottrativa.
Inizialmente le stampanti 3D impiegavano polimeri plastici. Tuttavia, la produzione assuefante ora sta facendo uso di una gamma di materie prime molto più ampia, compresi metalli e nanomateriali all'avanguardia come il grafene.
Una delle applicazioni più evidenti per quanto riguarda la stampa 3D e la prototipazione rapida.
Secondo l'ex analista dell'IHS Alex Chausovsky, la stampa 3D rappresenta un approccio molto più economico alla creazione di prototipi rispetto alla tecniche di produzione tradizioni in quanto va a eliminare la necessità di strumenti personalizzati o di stampi a iniezione. In passato Chausovsky osservò come la Ford Motor Co. avrebbe impiegato fino a quattro mesi e 500 mila dollari per creare il prototipo di un collettore di aspirazione del motore. Con la stampa 3D, agli ingegneri della Ford adesso bastano solo quattro giorni e 3.000 dollari.
Assistiti dalla produzione assuefante, gli ingegneri possono testare i progetti, apportare modifiche e testare le nuove configurazioni in una misura che non sarebbe stata possibile prima. Per via del costo della stampa in 3D, l'impatto sulla tecnologia è probabilmente limitato al processo di prototipazione nel prossimo futuro. Per i team dediti ai sistemi integrati che affrontano l'aumento della domanda per ridurre i tempi di sviluppo, la stampa 3D può contribuire a ridurre i tempi di sviluppo per i segmenti meccanici della progettazione.
La tecnologia della stampa 3D può inoltre ridurre i tempi di sviluppo per le schede a circuito stampate (PCBs), a detta di VDC Research. Lo sviluppo di PCB può richiedere una notevole quantità di tempo e i re-spin possono essere costosi e durare molto. La VDC ha notato che i PCB e perfino i condensatori potrebbero essere stampati con l'utilizzo della tecnologia di stampa 3D. Ciò consentirebbe a un team di produrre un prototipo da poi testare entro poche ore dalla fine della sua progettazione. Ciò potrebbe avere un notevole impatto sul time-to-market.
Via via che la tecnologia di stampa 3D aumenta e i costi scendono, tale tecnologia potrebbe essere utilizzata per la produzione effettiva di sistemi. Questo consentirebbe alle componenti di elettronica stampate in 3D di poter essere integrate direttamente nelle parti meccaniche o negli involucri di dispositivi.
La VDC prevede nuovi sistemi 3D ad alta velocità in grado di utilizzare inchiostro nanomateriale per stampare circuiti elettronici. Per fare un esempio, un sistema del genere potrebbe realizzare un paraurti per la macchina prodotto con un sistema elettronico di anticollisione integrato nella stessa struttura.
Questa tecnologia di stampa 3D cambierebbe radicalmente il processo di sviluppo dei sistemi integrati, combinando l'ingegneria fisica ed elettronica in un unico processo senza soluzione di continuità che potrebbe produrre oggetti che oggi sono inimmaginabili.