Inteligentne urządzenia elektroniczne na plastiku
Koncepcja urządzeń formowanych w trzech wymiarach z połączeniami wewnętrznymi (MID) powstała jeszcze w latach 80. XX w. Pomimo potencjalnych licznych przewag nad konwencjonalnymi płytkami drukowanymi istnieje szereg problemów, które dotychczas utrudniały masowe wprowadzenie tej technologii na rynek. Wraz z dojrzewaniem tej technologii postępy w badaniach mogą umożliwić spełnienie złożonych i kosztownych wymagań wstępnych. Roczne tempo wzrostu tego rynku utrzymuje się od kilku lat na poziomie 20%, a prace projektu 3D-HIPMAS (Pilot factory for 3D high precision MID assemblies) miały zagwarantować silną pozycję Europy w tym segmencie. Badacze zastosowali nowe materiały i nowe techniki integrowania obwodów elektronicznych z wyrobami plastikowymi. Szacuje się, że nowa technologia może obniżyć obecne koszty produkcji nawet o 50%. Wytwarzanie polegało na selektywnym powlekaniu tworzyw sztucznych metodą bezpośredniego kształtowania laserowego. Wiązka lasera "rysuje" obwód na powierzchni części uformowanej z tworzywa zawierającego dodatek czuły na światło lasera. Powierzchnia aktywowanego w ten sposób tworzywa jest następnie pokrywana warstwami metalu podobnymi do używanych w układach scalonych. Do osiągnięcia oczekiwanych oszczędności przyczyni się też nowa technologia montażowa umożliwiająca dokładniejsze wykonywanie elementów trójwymiarowych, co pozwoli zmniejszyć ilość odpadów z wadliwych części. Nowe techniki monitorowania i inspekcji umożliwiają szybką i opłacalną kontrolę jakości podczas produkcji. Rozwiązania opracowane w toku projektu zaprezentowano na nowo stworzonej, futurystycznej linii pilotażowej. Partnerzy projektu pomyślnie opracowali cztery produkty demonstracyjne w celu przetestowania linii pilotażowej i pokazania możliwości nowej technologii. Wykonano zminiaturyzowane ogniwo paliwowe, ulepszony aparat słuchowy, zaawansowany mikroprzełącznik 3D i zminiaturyzowany czujnik nacisku. Postępy projektu umożliwiły tworzenie nowych, niewykonalnych dotychczas zminiaturyzowanych układów elektronicznych. Zmniejszanie linii metalowych na trójwymiarowych częściach plastikowych umożliwia mieszczenie większej liczby komponentów w jednym układzie, a tym samym dalszy rozwój miniaturyzacji. Wspomaganie przedsiębiorstw w tańszym wytwarzaniu nowych produktów powinno w zwiększaniu konkurencyjności Europy w porównaniu z krajami o niskich kosztach pracy.
Słowa kluczowe
Urządzenia elektroniczne, plastiki, urządzenia formowane z połączeniami wewnętrznymi, MID, 3D-HIPMAS, produkty plastikowe, laser
