L'elettronica stampata consente la produzione di elettronica roll-to-roll, additiva e digitale

L'elettronica stampata consente la produzione di elettronica roll-to-roll, additiva e digitale

L'elettronica stampata consente la produzione di elettronica roll-to-roll, additiva e digitale
È possibile riconfigurare la produzione di elettronica per la nostra epoca digitale e attenta all'ambiente? Il nuovo rapporto di IDTechEx, "Produzione di elettronica stampata 2023-2033", esplora un'ampia gamma di innovazioni produttive che consentiranno la produzione di elettronica additiva, digitale e a più alto rendimento su diverse scale di lunghezza.
 
Basandosi su interviste e interazioni con oltre 40 aziende, questo rapporto IDTechEx analizza gli sviluppi, le transizioni e le innovazioni tecnologiche nell'ambito della produzione di elettronica stampata. Valuta gli attributi, il livello di preparazione, i casi d'uso, gli attori e la domanda di mercato di molti tipi di stampa analogica e digitale, nonché le motivazioni, le sfide e le tecnologie facilitanti associate alla transizione verso la produzione continua.
 
Produttività e dimensione minima degli elementi per i metodi di produzione dell'elettronica stampata concorrenti. Fonte: IDTechEx
 
Transizione alla produzione R2R
 
La compatibilità con la produzione rapida roll-to-roll (R2R) è comunemente citata come una delle principali proposte di valore dell'elettronica stampata/flessibile. Utilizzando i metodi della stampa grafica convenzionale, la produzione R2R consentirà di realizzare applicazioni di grandi volumi sensibili ai costi, come gli imballaggi intelligenti e i cerotti elettronici per la pelle. Inoltre, l'elevata produttività dell'elettronica R2R è ideale per la produzione di dispositivi di grandi dimensioni come pannelli fotovoltaici, illuminazione e display per esterni.
 
Tuttavia, finora la maggior parte della produzione di elettronica R2R (ad eccezione dell'RFID) è rimasta in gran parte confinata ai centri di ricerca e alle linee pilota. Alcune delle sfide associate all'adozione della produzione di elettronica R2R comprendono la definizione di un volume di ordini sufficiente, il controllo della qualità e il fissaggio dei componenti. Il rapporto esplora questi problemi e delinea le soluzioni tecnologiche emergenti, come la stampa digitale ad alta produttività, la misurazione della conduttività in linea senza contatto e la saldatura fotonica.
 
Metodi di stampa digitale
 
Sebbene la produzione R2R utilizzi tipicamente metodi di stampa grafica analogici convenzionali (come la flessografia), gran parte dell'innovazione riguarda i metodi di deposizione digitale che consentono la prototipazione rapida e facilitano la produzione di bassi volumi ad alta miscelazione (HMLV). Particolarmente degno di nota è il trasferimento in avanti indotto dal laser (LIFT), che può essere considerato come una combinazione dei vantaggi del getto d'inchiostro, della serigrafia e della strutturazione laser diretta. Questo metodo digitale è in grado di gestire inchiostri viscosi, ha un'elevata produttività (essendo guidato otticamente) e può essere utilizzato anche su superfici non piane, essendo un metodo senza contatto.
 
Altri metodi di stampa emergenti mirano a portare la fabbricazione digitale additiva a scale di lunghezza attualmente ottenute con metodi sottrattivi. La stampa elettro-idrodinamica (EHD), in cui tracce strette fino a 1 um vengono prodotte utilizzando un campo elettrico, sta gradualmente guadagnando terreno commerciale per la prototipazione e le riparazioni. Inoltre, diverse aziende stanno sviluppando sistemi multi-ugello che utilizzano testine di stampa MEMS (micro-sistemi elettromeccanici) per superare l'annoso compromesso tra produttività e viscosità.
 
Le domande chiave risolte nel rapporto IDTechEx:
  • Quali sono le opzioni per la produzione di elettronica stampata/flessibile su diverse scale di lunghezza e produttività?
  • Quali sono i vantaggi della produzione additiva rispetto a quella sottrattiva?
  • Quali sono le tecnologie di produzione emergenti per l'elettronica stampata/flessibile e qual è il loro stato di preparazione tecnologica e commerciale?
  • Quali sono le sfide associate all'adozione della produzione elettronica R2R? Come possono essere risolte?
  • Quali sono le tecnologie di produzione più adatte a ciascuna applicazione?
  • Chi sono gli attori principali che producono ciascuna tecnologia di produzione? Come si confrontano?
  • Quali sono le innovazioni nel posizionamento e nel fissaggio dei componenti che facilitano l'elettronica ibrida flessibile?
 
Prospettiva
 
È un momento entusiasmante per l'elettronica stampata/flessibile, con numerosi esempi che hanno raggiunto l'adozione commerciale nell'ultimo anno. Le innovazioni produttive descritte in questo rapporto porteranno la produzione di elettronica roll-to-roll, additiva e digitale in applicazioni che vanno dai cerotti elettronici per la pelle all'imballaggio avanzato dei semiconduttori.
IDTechEx vanta 20 anni di esperienza nel settore dell'elettronica stampata e flessibile, compresi i metodi di stampa e di produzione. I nostri analisti hanno seguito da vicino gli ultimi sviluppi della tecnologia e dei mercati associati intervistando molti fornitori di apparecchiature e sviluppatori di prodotti, oltre a partecipare annualmente a numerose conferenze sull'elettronica stampata come LOPEC e FLEX. "Produzione di elettronica stampata 2023-2033" fornisce un quadro completo del panorama produttivo di questa tecnologia emergente, aiutando a supportare le scelte nello sviluppo del prodotto e nella fase di scalata verso la produzione di massa.
 
Per saperne di più su questo nuovo rapporto IDTechEx, comprese le pagine campione scaricabili, visitate il sito www.IDTechEx.com/ManufacturingPE.