Zpráva s názvem „3D Electronics/Additive Electronics 2024-2034“ nabízí analýzu technologií na trhu a tržní trendy, jež slibují přenést výrobu elektroniky do 3D sféry. Zpráva byla zpracována na základě různých technologií, potencionálních překážek přijetí a příležitosti pro aplikace v každém segmentu.
Velkou přidanou hodnotou je i fakt, že ve zprávě najdete podrobné desetileté předpovědi trhu pro každou technologii výroby 3D elektroniky. Tyto trhy jsou ve zprávě rozděleny jednak podle tržeb, tak podle plochy/objemu.
Integrace elektroniky do plastových objektů, nebo na její povrch je poměrně nový výrobní přístup. Díky tomu mají nové výrobky nové funkce, větší integrace a lepší udržitelnosti v elektronickém průmyslu.
Hlavní přístupy k 3D elektronice:
U jednotlivých přístupů zpráva uvádí klady a zápory a na mnoha případových studiích ukazuje, jak různé výrobní techniky a materiály splňují požadavky na možnosti použití v automobilovém průmyslu, spotřebním zboží, obalech pro integrované obvody a zdravotnických prostředích.
Zpráva pojednává o následujících technologiích:
Přidávání elektrických funkcí na povrch 3D objektů se nejčastěji provádí technologií LDS (přímé strukturování laserem). Každoročně se používá k výrobě stovek milionů zařízení, včetně antén a jednoduchých propojení na povrch 3D vstřikovaných plastových objektů. Obrovský vývoj technologie LDS byl zaznamenán zhruba před 10 lety. LDS má přínosy v podobě vysoké rychlosti vzorování a širokého rozšíření, nicméně LDS má i slabá místa, která ponechávají prostor pro alternativní technologie. LDS používá pro tisk ventilovou trysku, která se již používá pro malou část antén. Na druhou stranu, tato technika umožňuje rychlé nanášení široké škály materiálů.
Aerosolové tryskání a laserem indukovaný přenos (LIFT) nabízejí vyšší rozlišení a rychlé nanášení široké škály materiálů.
Mimo tyto tři hlavní technologie, srovnává zpráva od IDTechEx také jiné nové techniky, jako je například ultra-přesné dávkování, elektro-hydrodynamický tisk, impulsní tisk, tamponový tisk a sprejová metalizace. Zejména v odvětví telekomunikací a mikroelektroniky předpovídá IDTechEx postupný růst trhu s částečně aditivní elektronikou.
Zavedený proces dekorování ve formě (IMD) lze v dnešní době rozšířit technologií IME. Je možné využít velkou část stávajícího know-how a již pořízeného vybavení. IME se od IMD liší zejména v počátečním sítotisku vodivých, tepelně tvarovatelných barev, po němž následuje nanášení elektricky vodivých lepidel a montáž SMD. Složitější vícevrstvé obvody lze vyrábět také tiskem dielektrických barev, které umožňují křížení.
In-mold elektronika (IME), při níž se elektronika tiskne/montuje před tepelným tvarováním do 3D součásti, usnadňuje přechod k větší integraci elektroniky. To je využitelné zejména tam, kde je vyžadováno kapacitní dotykové snímání a osvětlení. IME díky tomu nabídne snížení hmotnosti a spotřeby materiálu až o 70 % oproti běžným mechanickým snímačům. Jako bonus pak Vaši dělníci ocení jednodušší montáže výrobků.
Komerční nasazení SMD součástek integrovaných do IME je zatím bohužel poměrně omezené. Pomalé zavádění je s největší pravděpodobností způsobeno náročností splnění kvalifikačních požadavků automobilového průmyslu, to je pro tuto technologii primární cílový trh, tak řadou méně sofistikovaných alternativ, jako je například nanášení funkčních fólií na tepelně tvarované díly. To však nejsou jediné předpoklady pro masovější rozšíření technologie. Pro masové rozšíření IME bude tato technologie potřebovat jasná pravidla pro navrhování, materiály, které odpovídají zavedeným normám, a především vývoj elektronických nástrojů pro navrhování.
IDTechEx předpovídá, že k nejvýraznějšímu růstu v oblasti 3D elektroniky dojde v oblasti in-mold elektroniky (IME), jakmile projde fází ověřování.
Plně tištěná 3D elektronika je v dnešní době pravděpodobně nejinovativnější přístup k aditivní elektronice. V této technologii jsou dielektrické a vodivé materiály nanášeny postupně. Do těchto výrobků se postupně umístí i SMD součástky, díky kterým vznikne obvod, potencionálně se složitou vícevrstvou strukturou vložený do 3D plastového objektu. Každý objekt a vložený obvod lze vyrobit podle jiné konstrukce bez nákladů na výrobu masek a forem, což je obrovský přínos pro výrobní firmy.
Pokud potřebujete v krátké době vyrobit širokou škálu komponent je tato technologie skvělou volbou. Technologie plně tištěné 3D elektroniky je také vhodná pro aplikace, kde je důležitý přizpůsobený tvar rovnoměrná funkčnost. Potenciál této technologie je také v tom, že pomocí stejného zařízení vyrobíme více různých komponent, u kterých oddělíme jednicové náklady a objem, díky čemuž může tato technologie umožnit přechod na výrobu na vyžádání.
„IDTechEx – 3D Electronics/Additive Electronics 2024-2034: Technologies, Players and Markets“ podává komplexní analýzu technologií a tržních trendů, které slibují přenést výrobu elektroniky do oblasti 3D. Tato analýza je založená na základě více než 30 profilů společností a dělí tuto analýzu na tři různé segmenty. Pokud přemýšlíte, jakou novou technologii zařadit do Vaší výroby, je tato analýza přesně pro Vás. Analýza totiž hodnotí různé technologie, potencionální překážky přijetí a příležitosti pro aplikace v každém segmentu.
Mimo jiné, tato analýza obsahuje podrobné desetileté předpovědi trhu pro každou technologii výroby 3D elektroniky, rozdělené podle aplikačních odvětví a vymezené jak podle tržeb, tak podle plochy/objemu.
Více informací: 3D Electronics/Additive Electronics 2024-2034: Technologies, Players, and Markets: IDTechEx
