Revolutie in micro-elektronicaproductie met nieuwe printoplossing (video)

Door: Redactie - 24 juni 2022 |

Omdat elektronica steeds kleiner en krachtiger wordt, zijn fabrikanten op zoek naar manieren om de productie van micro-elektronische apparaten te versnellen en op te schalen. Vandaag kondigt TNO bij Holst Centre de oplossing aan en introduceert een versnelling van meer dan 1 miljoen G-krachten. De gepatenteerde Impulse Printing-techniek biedt een oplossing voor de belangrijkste productie-uitdagingen, tegen slechts een fractie van de kosten.

Impulse Printing maakt de nauwkeurige, schaalbare en duurzame productie mogelijk van halfgeleiders, printplaten en displays – inclusief micoLED displays – die essentieel zijn voor moderne apparaten. Dit alles tegen een lagere TCO (Total Cost of Ownership) en met een hogere productie- en leveringscapaciteit.

Hoe werkt Impulse Printing?

Impulse Printing is een nieuw type additieve productietechnologie. Het brengt hoge-resolutie patronen over door snelle verhitting van het oppervlak. Wanneer het oplosmiddel op de verwarmde interface zijn kooktemperatuur bereikt, leidt snelle gasvorming tot drukopbouw. Deze druk zorgt ervoor dat de inkt met meer dan 1 miljoen G-krachten versnelt en op het substraat wordt overgebracht.

Deze precieze en gebruiksvriendelijke techniek biedt een oplossing voor veel productie-uitdagingen. Er kunnen elementen mee worden aangebracht van enkele microns tot vele millimeters. De inkt ondervindt geen schuifkrachten, wat betekent dat een brede waaier aan viscositeiten kan worden aangebracht. Met Impulse Printing kan dus op elk type oppervlak, zelfs met de meest pasteuze inkten. Patronen kunnen zelfs over openingen, op treden of rond substraten worden geprint.

Gerichte verbetering van ultramodern

Op dit moment gebruiken fabrikanten technieken als lithografie of dispensing om de ingewikkelde onderdelen te maken waaruit moderne apparaten zijn opgebouwd. Maar zoals Rob Hendriks, Program Lead bij TNO bij Holst Centre uitlegt, gaan deze technieken gepaard met uitdagingen. Lithografie is schaalbaar, dus gunstig voor massaproductie. Maar het kan niet de essentiële 3D-interconnecties voor hybride elektronische componenten maken zoals Impulse Printing dat kan. Bovendien genereert lithografie veel afval, waardoor de oplossing op de lange termijn niet erg duurzaam is. Dispensing daarentegen is zowel duurzaam als in staat om 3D-interconnecties te maken. Maar opschalen naar massaproductie is niet mogelijk.

Impulse Printing is klaar voor de industrie

”Impulse Printing is een contactloze en high-throughput technologie”, legt Hendriks uit. “Het kan eenvoudig worden geïntegreerd in huidige productieopstellingen, waaronder roll-to-roll processen. En fabrikanten kunnen micro-elektronische kenmerken – waaronder 3D-interconnects – printen met een simpele druk op de knop.”

Bovendien heeft Impulse Printing een veel lagere cost of ownership, omdat het slechts 1% van de facilitaire ruimte vereist van traditionele technieken, en is het meer dan 10 keer kosteneffectiever. En door efficiënt gebruik van materialen is de oplossing duurzamer dan traditionele technieken.

Demonstratie en verdere ontwikkeling

De revolutionaire Impulse Printing-technologie is te zien bij Holst Centre op de High Tech Campus, inclusief alle mogelijkheden, snelheid en nauwkeurigheid.

TNO bij Holst Centre zal de technologie blijven ontwikkelen, samen met partners uit de industrie die elke oplossing en elk substraat kunnen testen op de proto-tool die bij Holst Centre beschikbaar is. Tegelijkertijd wordt de huidige technologie voorbereid om op de markt te worden gebracht via een spin-off bedrijf.

Bron: Brainport Eindhoven