Les 6 technologies d'impression mises en oeuvre dans l'électronique imprimée

L'électronique imprimée, un marché de 40 milliards d'euros en 2020, qui pourrait passer sous le nez... des imprimeurs !!

Le marché de l'électronique imprimée est une révolution qui changera profondément des pans entiers de l'industrie, faisant naître de nouvelles applications et de nouveaux produits, en permettant l'intégration de composants électroniques dans des objets devenant intelligents.

Selon IDTechEx, en 2017, 90% des applications de l'électronique organique/grande surface seront en partie ou totalement imprimées ! Ce marché encore balbutiant recèle des potentiels de croissance exponentiels, qui sont aujourd'hui l'apanage de nouveaux entrants et de start-up, alors que les acteurs les mieux à même de s'y développer seraient finalement... les imprimeurs !

Du fait notamment qu'ils maîtrisent depuis toujours, les technologies employées dans ce domaine !

GraphiLine a listé les différentes technologies d'impression utilisées dans le domaine de l'électronique imprimée, qui se caractérisent toutes par une seule et même contrainte : déposer sur le support, un matériaux de la façon la plus homogène possible, afin d'assurer une parfaite conductivité sur toute sa surface !

La sérigraphie 
Cette technologie, en recul dans le domaine du labeur, permet de déposer un film d'encre de 20 à 100 microns. Elle se caractérise par sa grande répétitivité mais une productivité faible, peu adaptée à la grande série, et des contraintes environnementales fortes.

L'évaporation sous vide
Le spin-coating et l'évaporation sous vide présentent un faible rendement, car près de 75% de la solution de polymère est perdue. Régulièrement utilisée, cette technologie est relativement onéreuse  et peu adaptée à une production en continu.

Le jet d'encre
Ce procédé d'impression à dépôt direct sur le support, ne nécessite pas d'outillage et permet la dépose de la bonne quantité, au bon endroit. Il est généralement mis en oeuvre avec des encres polymères mais aussi avec des encres métalliques, voire céramiques à base de nanoparticules, ou 3D (type MGI). Ce procédé dit de rupture, recèle sans doute les plus fortes potentialités, même si la maîtrise du repérage n'est pas toujours parfaite. La productivité dépend en outre des logiciels pilotant les rips d'impression.

La flexographie
Elle permet de déposer un film de 6 à 8 microns, avec une linéature de 60 lignes par centimètre, par le biais d'un cliché à la résistance élevée. Inconvénient majeur : la formation d'un halo sur les bords du film d'encre déposé, entraînant une irrégularité d’épaisseur. Cette technique est très prometteuse, utilisée notamment pour les antennes RFID, les batteries imprimées, etc. 

L'offset
Technologie mature et productive, qui se distingue par la finesse du point d'impression, l'offset peut en outre être utilisée en recto-verso sur une grande variété de supports. La faible épaisseur du film déposé, compris entre 2 et 3 microns, oblige à appliquer plusieurs couches, ce qui peut être fait sur une machine multigroupes. En outre, l'offset nécessite l'utilisation d'une encre conductrice dont la viscosité est comprise entre 5 et 50 Pa.s8, ce qui est difficile à obtenir, obligeant à avoir recours à des encres conductrices métalliques.

Le roll-to-roll
Ce mode de production en continu, proche du principe de la rotative d'imprimerie, en est encore au stade du développement. Il pourrait s'avérer particulièrement adapté à la production de grandes surfaces, à très faible coût.

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