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Tintas conductoras: ¿los revestimientos conformados en 3D son un éxito que cambia el juego?

tintas conductoras wUna de las principales fronteras en el negocio de las tintas conductoras es la capa de conformación en objetos con forma 3D. Para los fines de este artículo, este se dividirá en dos categorías, como se muestra a continuación: antenas de depósito de aerosol con forma 3D y apantallamiento EMI en chip conformado. El informe de IDTechEx Research "Conductive Ink Markets 2018-2028: Forecasts, Technologies, Players" muestra cómo uno ya es un éxito creciente, mientras que el otro se encuentra entre las tendencias más candentes en el negocio de las tintas conductoras.

Deposición de aerosol: las puertas de acceso al éxito están abiertas
Primero, consideremos brevemente las antenas de depósito de aerosol. La deposición de aerosol está controlada digitalmente y se beneficia de menos pasos del proceso y una menor huella de la máquina en comparación con la competencia principal LSD (estructura directa del láser) que también incluye un paso de recubrimiento.

Las tintas conductoras compatibles con aerosoles, compuestas principalmente por partículas de tamaño nanométrico o submicrónico, necesitan tener un control estricto sobre la distribución del tamaño de partícula para que las líneas de chorro permanezcan uniformes. Un área de desarrollo en curso está mejorando la adhesión y logrando niveles de conductividad más altos a temperaturas más bajas y tiempos de curado más cortos. Después de todo, en cuanto al rendimiento, la competencia está chapando pistas de metalización.

La buena noticia es que esta aplicación ha estado progresando constantemente. En la actualidad, se han instalado varias máquinas de aerosol a escala industrial en todo el mundo, abriendo las puertas de entrada a las ventas de tinta.

Blindaje EMI pulverizado conformado en chip: ¿la tendencia más popular del mercado?
La segunda categoría es el blindaje EMI en chip conformado. Esta es una de las tendencias más populares en el espacio de tinta conductiva. EMI (interferencia electromagnética) es un problema creciente en dispositivos electrónicos donde se empaquetan múltiples circuitos integrados en un espacio pequeño.

Por supuesto, el blindaje EMI podría lograrse usando envolventes metálicas voluminosas y baratas. Sin embargo, este enfoque aumentaría el espesor total, lo que sería inaceptable en dispositivos electrónicos de consumo en los que la industria ejerce un esfuerzo hacia dispositivos cada vez más finos. Aquí es donde entra en juego la capa de conformación: se aplica una delgada tinta conductiva sobre el paquete de chips (sobre los compuestos de moldeo de epoxi). Puede ser más caro, pero es fino.

Ya se usa, por ejemplo, en el iPhone 7, donde varios circuitos integrados tienen tales revestimientos. Sin embargo, estos revestimientos se basan en plata pulverizada. El sputtering es una tecnología conocida y disponible que proporciona líneas altamente conductivas y, por lo tanto, delgadas para un determinado nivel de rendimiento de blindaje EMI.

Sin embargo, la pulverización de tinta se está posicionando como un producto viable y altamente atractivo para la pulverización. Esto se debe a que, a diferencia de la pulverización catódica, la pulverización no es un proceso de vacío que puede escalarse fácilmente en áreas grandes. Además, es una técnica de deposición de capa baja que proporciona una cobertura altamente conforme con una excelente cobertura de pared lateral. Aquí también las tintas se pueden formular de forma adecuada para mejorar la adhesión. Estos son todos los atributos de los que carecen las versiones sputtered.

Sin embargo, las líneas revestidas pueden no ser tan conductoras como el recubrimiento de película fina similar a sólido y pulverizado. Esto proporciona una dinámica interesante en términos de la elección preferida de la tecnología de tinta. Las tintas nano ofrecen alta conductividad y, por lo tanto, menor espesor, pero tienen un coste. Las partículas de tipo esférico de tamaño micrón son económicas pero no tan conductoras. Las partículas planas de tipo escama pueden dar una alta conductividad en el plano, pero lograr una buena cobertura lateral requiere optimización. Las versiones híbridas pueden llegar al punto óptimo, pero eso debe probarse en las evaluaciones. Esta dinámica se está desarrollando hoy.

La tecnología de pulverización ya está calificada para su uso en un chip de memoria. Los principales proveedores de tinta presentes en la ronda de calificación final fueron coreanos y la fiabilidad resultó ser un factor determinante. La pregunta ahora es si esta tecnología será adoptada por otras marcas y se moverá más allá de las memorias. A pesar de que el coste irrecuperable del CapEx en las máquinas de sputtering es una barrera a corto plazo contra la adopción de enfoques alternativos, el compromiso ahora es muy fuerte, particularmente en China, y el mercado ahora está esperando ansiosamente una referencia adecuada. Este es un espacio para observar con un gran mercado direccionable en el que las tintas de pulverización ofrecen una propuesta de valor convincente. De hecho, el éxito en este mercado podría cambiar la suerte de varias tecnologías de tinta conductiva.

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