Electrónica en molde: Múltiples actores, estrategias divergentes

Electrónica en molde: Múltiples actores, estrategias divergentes

Electrónica en molde: Múltiples actores, estrategias divergentes
¿Cómo nos comunicamos con nuestros dispositivos electrónicos? Hay muchas opciones de "interfaces hombre-máquina", desde las más conocidas (teclado/ratón/interruptores mecánicos) hasta otras más recientes, como las pantallas táctiles capacitivas de los smartphones. A medida que aumenta el número de dispositivos que nos rodean que adquieren una funcionalidad "inteligente", la capacidad de incorporar componentes HMI de forma elegante y rentable es cada vez más importante.
 
La electrónica en molde (IME) es una solución. Se trata de una metodología de fabricación emergente para producir superficies retroiluminadas y sensibles al tacto, eliminando la necesidad de costosos y posiblemente antiestéticos interruptores mecánicos. Con la IME, las trazas conductoras se imprimen en un sustrato plano y se pueden montar componentes electrónicos como los LED. A continuación, se termoforman y se rellenan con moldeo por inyección para producir un componente liso y decorativo con funcionalidad táctil capacitiva. Estos componentes son hasta un 70% más ligeros, ocupan menos espacio, utilizan menos piezas y son más sencillos de producir que los interruptores mecánicos convencionales a los que suelen sustituir. Los interiores de los automóviles son la principal aplicación potencial (véase el gráfico), pero la tecnología también es prometedora para los electrodomésticos, sobre todo por la interfaz de limpieza que produce.
 
Desglose del mercado de IME en el futuro (2032) por aplicación. Fuente: IDTechEx
 
Dentro del espacio de la IME, hay múltiples actores que desarrollan tecnologías relacionadas, produciendo componentes con apariencia y funcionalidades similares pero con ligeras diferencias en el método de fabricación para evitar conflictos de propiedad intelectual. En este artículo, IDTechEx explora algunos de los principales actores y sus diferentes modelos de negocio, incluida la reciente aparición de un nuevo actor: La empresa francesa Symbiose.

Licencias de tecnología

Podría decirse que el desarrollador más destacado de la tecnología IME es Tactotek, con sede en Finlandia. Desde su creación en 2011, la empresa ha recaudado casi 100 millones de dólares en múltiples rondas de financiación. Su modelo de negocio se basa en la transferencia de tecnología y la concesión de licencias. La empresa tiene una línea de producción piloto/de pequeño volumen en Finlandia, pero trabaja con múltiples proveedores y fabricantes de equipos originales para desarrollar productos y capacidades de fabricación utilizando su propiedad intelectual. Esta estrategia es altamente escalable, pero requiere un importante compromiso por parte de los licenciatarios.

Fabricación propia

Sin embargo, la concesión de licencias no es el único modelo de negocio posible. La empresa francesa Symbiose, surgida del centro de investigación CEA-LITEN, ha entrado recientemente en la escena de la IME. Con sede en Burdeos, Symbiose ha reunido capital para construir una fábrica y tiene previsto fabricar las piezas de IME internamente. Este enfoque tiene la ventaja de mantener los conocimientos tecnológicos en secreto y facilitar el control de calidad. Además, Symbiose podrá atender pedidos de pequeño volumen para las empresas que no quieran obtener la licencia de la tecnología por sí mismas.

Integración vertical

Otro actor que desarrolla la IME es E2IP, con sede en Canadá. Esta empresa se formó a partir de GGI, y ha colaborado ampliamente con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá. Destaca especialmente su tinta molecular sin partículas, que promete una menor disminución de la resistencia cuando las trazas conductoras se estiran durante el termoformado. E2IP opera principalmente con un modelo de negocio integrado verticalmente, que abarca desde su tinta molecular, pasando por los servicios de diseño y desarrollo de productos, hasta la fabricación de componentes.

Fabricación híbrida

La electrónica en molde puede considerarse una evolución de la decoración en molde (IMD), un método de fabricación bien establecido para fabricar superficies decorativas curvas, como el panel de control de la parte frontal de las lavadoras o los interruptores de los coches, con la diferencia de la introducción de la electrónica. Dadas las similitudes, la IME es una oportunidad obvia para las empresas establecidas de IMD. Un ejemplo es Advanced Decorative Systems (ADS), que suministra piezas al sector del automóvil, entre otros. Ha adoptado un enfoque híbrido de la IME, en el que las trazas conductoras se depositan antes del termoformado y el moldeo por inyección, pero los componentes SMD no. Esta estrategia "desempolva" el proceso, ya que uno de los principales retos de fabricación al producir piezas IME es mantener un alto rendimiento garantizando que componentes como los LED no se dañen durante el proceso de moldeo. Por otro lado, uno de los atractivos de la IME respecto a los enfoques existentes es que la integración de la funcionalidad electrónica y estructural reduce el número de piezas, lo que simplifica el montaje y reduce el peso.

Panorama del mercado

A pesar de sus ventajas y del gran interés de los proveedores de materiales que han desarrollado sustratos y tintas específicos para la IME, la IME que incorpora componentes electrónicos dentro de la pieza moldeada ha tenido hasta ahora una adopción comercial limitada. Sin embargo, existen múltiples proyectos de desarrollo tanto en el sector de la automoción como en el de los electrodomésticos. Además, los productores de equipos de fabricación, como Arburg, están desarrollando equipos para la producción en masa de componentes IME. Por ello, IDTechEx prevé que las ventas de componentes IME se aceleren a partir de 2023/2024.
 
Además, IDTechEx sugiere que la aparición del desarrollador y fabricante de componentes de IME, Symbiose, es un factor positivo para la adopción de IME. La existencia de múltiples actores, incluso con procesos de fabricación ligeramente diferentes, en el ámbito de la IME aporta credibilidad y reduce el riesgo de la cadena de suministro. En última instancia, la IME se considerará una tecnología madura cuando sea tan fácil pedir un circuito IME como lo es actualmente pedir una placa de circuito impreso (PCB) convencional, en lugar de requerir un proceso de diseño de producto específico como en la actualidad.

Informe de investigación de mercado

Este artículo se basa en el informe de IDTechEx "In-Mold Electronics 2022-2032: tecnología, pronósticos de mercado, jugadores", que abarca tanto las tecnologías de IME como las de la competencia para producir interfaces capacitivas decorativas. En él se analizan con bastante detalle las metodologías de fabricación, los requisitos de los materiales, las aplicaciones y los retos. Se ofrecen previsiones de mercado a 10 años por sector de aplicación, expresadas tanto en ingresos como en superficie de paneles IME, junto con las oportunidades de materiales asociadas. También se incluyen múltiples ejemplos de prototipos de aplicaciones, análisis del ciclo de vida de un componente típico de IME y múltiples perfiles de empresas basados en entrevistas con empresas en fase inicial y establecidas. Para más detalles y páginas de muestra descargables, visite www.IDTechEx.com/IME.

Acerca de IDTechEx

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