Kann die Elektronikfertigung für unser digitales, umweltbewusstes Zeitalter umgestaltet werden? Der neue IDTechEx-Bericht "Herstellung gedruckter Elektronik 2023-2033" untersucht eine breite Palette von Fertigungsinnovationen, die eine additive, digitale und durchsatzstärkere Elektronikproduktion über viele Längenskalen hinweg ermöglichen werden.

 

Auf der Grundlage von Interviews und Gesprächen mit über 40 Unternehmen analysiert dieser IDTechEx-Bericht Entwicklungen, Übergänge und technologische Innovationen im Bereich der Herstellung gedruckter Elektronik. Er bewertet die Eigenschaften, den Bereitschaftsgrad, die Anwendungsfälle, die Akteure und die Marktnachfrage für viele Arten des analogen und digitalen Drucks sowie die Motivation, die Herausforderungen und die unterstützenden Technologien, die mit dem Übergang zur kontinuierlichen Fertigung verbunden sind.

 

 

 

Die Kompatibilität mit der schnellen Rolle-zu-Rolle-Fertigung (R2R) wird gemeinhin als zentrales Wertversprechen der gedruckten/flexiblen Elektronik angeführt. Durch die Nutzung von Methoden aus dem konventionellen Grafikdruck wird die R2R-Fertigung kostensensitive Großserienanwendungen wie intelligente Verpackungen und elektronische Hautpflaster ermöglichen. Darüber hinaus ist der hohe Durchsatz der R2R-Elektronik ideal für die Herstellung großflächiger Geräte wie Photovoltaik-Paneele, Beleuchtungen und Außenanzeigen geeignet.

Bislang ist die R2R-Elektronikfertigung (mit Ausnahme von RFID) jedoch weitgehend auf Forschungszentren und Pilotlinien beschränkt geblieben. Zu den Herausforderungen, die mit der Einführung der R2R-Elektronikfertigung verbunden sind, gehören die Schaffung eines ausreichenden Auftragsvolumens, die Qualitätskontrolle und die Befestigung der Komponenten. Der Bericht geht auf diese Probleme ein und skizziert aufkommende technologische Lösungen wie Digitaldruck mit hohem Durchsatz, kontaktlose Inline-Leitfähigkeitsmessung und photonisches Löten.

 

 

Während bei der R2R-Fertigung in der Regel herkömmliche analoge Grafikdruckverfahren (z. B. Flexodruck) zum Einsatz kommen, liegt ein Großteil der Innovation bei den digitalen Beschichtungsmethoden, die ein schnelles Prototyping ermöglichen und die Herstellung von High-Mix-Low-Volume-Produkten (HMLV) erleichtern. Besonders hervorzuheben ist der laserinduzierte Vorwärtstransfer (LIFT), der die Vorteile von Tintenstrahl, Siebdruck und direkter Laserstrukturierung vereint. Dieses digitale Verfahren kann viskose Tinten verarbeiten, hat einen hohen Durchsatz (da es optisch gesteuert wird) und kann sogar auf nicht ebenen Oberflächen eingesetzt werden, da es ein berührungsloses Verfahren ist.

Andere neue Druckverfahren zielen darauf ab, die additive digitale Fertigung auf Längenmaße zu bringen, die derzeit mit subtraktiven Verfahren erreicht werden. Der elektrohydrodynamische Druck (EHD), bei dem mit Hilfe eines elektrischen Feldes bis zu 1 um schmale Spuren erzeugt werden, gewinnt allmählich an kommerzieller Bedeutung für das Prototyping und Reparaturen. Darüber hinaus entwickeln mehrere Unternehmen Mehrdüsensysteme mit MEMS-Druckköpfen (mikroelektromechanische Systeme), um den seit langem bestehenden Zielkonflikt zwischen Durchsatz und Viskosität etwas zu überwinden.

 

 

Es ist eine aufregende Zeit für gedruckte/flexible Elektronik, mit mehreren Beispielen, die im letzten Jahr kommerziell eingeführt wurden. Die in diesem Bericht vorgestellten Fertigungsinnovationen werden die Rolle-zu-Rolle-, die additive und die digitale Elektronikfertigung für Anwendungen von elektronischen Hautpflastern bis hin zu fortschrittlichen Halbleiterverpackungen ermöglichen.

 

IDTechEx verfügt über 20 Jahre Erfahrung im Bereich der gedruckten und flexiblen Elektronik, einschließlich der Druck- und Herstellungsverfahren. Unsere Analysten haben die neuesten Entwicklungen in der Technologie und den damit verbundenen Märkten genau verfolgt, indem sie viele Ausrüstungslieferanten und Produktentwickler befragt haben und jährlich an mehreren Konferenzen für gedruckte Elektronik wie LOPEC und FLEX teilnehmen. "Herstellung gedruckter Elektronik 2023-2033" bietet ein umfassendes Bild der Fertigungslandschaft für diese aufstrebende Technologie und hilft bei Entscheidungen in der Produktentwicklung und bei der Ausweitung auf die Massenproduktion.

 

Weitere Informationen zu diesem neuen IDTechEx-Bericht, einschließlich Beispielseiten zum Herunterladen, finden Sie unter www.IDTechEx.com/ManufacturingPE.