Τα τελευταία χρόνια, η εκτυπωμένη ηλεκτρονική έχει ήδη εξελιχθεί σε έναν σημαντικό τομέα καινοτομίας. Στο μέλλον, η ζήτηση στην Ευρώπη αναμένεται να αυξηθεί ακόμη περισσότερο. Τι πρέπει να λάβουν υπόψη τα τυπογραφεία που επιθυμούν να εισέλθουν στον τομέα αυτό;

Η «τυπωμένη ηλεκτρονική» ακούγεται σαν κάτι υψηλής τεχνολογίας. Και σαν κάτι που ανήκει στο μέλλον· άλλωστε, οι σύμβουλοι της Fortune Business Insights προβλέπουν ότι, έως το 2032, ο παγκόσμιος κύκλος εργασιών στον τομέα αυτό θα ανέλθει στα 69,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, με ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης άνω του 22 τοις εκατό.

Πεδίο εφαρμογής της τυπωμένης ηλεκτρονικής

Μέθοδοι όπως η εκτύπωση με κόσκινο και η φλεξογραφία, αλλά και η βιομηχανική εκτύπωση με ψεκασμό μελάνης, χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή

  • Αισθητήρες (θερμοκρασίας, πίεσης, οπτικοί)
  • Οθόνες για μικρές φορητές συσκευές
  • Ηλιακά κύτταρα
  • Ετικέτες RFID
  • Πηγές ηλεκτρικής ενέργειας
  • Θερμαντικά στοιχεία

χρησιμοποιούνται. Συχνά πρόκειται για σχετικά απλά κυκλώματα, τα οποία υλοποιούνται με την εφαρμογή αγώγιμων παστών σε εύκαμπτα φύλλα ή απευθείας σε άκαμπτες επιφάνειες. Τυπικοί τομείς εφαρμογής είναι τα προϊόντα για την αυτοκινητοβιομηχανία και τον αμυντικό τομέα, την υγειονομική περίθαλψη, τις φορητές συσκευές, την παραγωγή ενέργειας και την κλιματιστική τεχνολογία, καθώς και τον έλεγχο διαδικασιών, την παρακολούθηση και το IoT (Διαδίκτυο των Πραγμάτων). Πρόκειται, δηλαδή, για τομείς δραστηριότητας στους οποίους αναμένεται σημαντική ανάπτυξη και στο μέλλον.

Εγκατάσταση μεταξοτυπίας για ηλεκτρονικά εξαρτήματα της INO. Φωτογραφία: Sonja Angerer

Η μεταξοτυπία στη βιομηχανία

Η χρήση της τεχνολογίας εκτύπωσης σε βιομηχανικές διαδικασίες δεν είναι κάτι καινούργιο. Ήδη από τη δεκαετία του 1950, στην Ευρώπη πραγματοποιείται, κυρίως με τη βοήθεια της μεταξοτυπίας, η επίστρωση και η διακόσμηση γυαλιού, η εκτύπωση κλιμάκων για όργανα μέτρησης και η επισήμανση εξαρτημάτων. Μερικές φορές, τέτοιες εφαρμογές παράγονται στις ίδιες γραμμές μεταξοτυπίας που χρησιμοποιούνται και για τη γραφιστική βιομηχανία.

Μερικές φορές υπάρχουν ακόμη και εταιρείες μεταξοτυπίας που δραστηριοποιούνται τόσο στη γραφιστική όσο και στη βιομηχανική μεταξοτυπία. Εξάλλου, δεν υπάρχει καμία διαφορά στην κατασκευή των σιτών, ενώ και για τη διαδικασία εκτύπωσης είναι σε μεγάλο βαθμό αδιάφορο αν εφαρμόζονται χρώματα, λειτουργικά βερνίκια ή αγώγιμες πάστες.

Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, έχουν εμφανιστεί στην αγορά όλο και περισσότερες μικρές, ευέλικτες μονάδες μεταξοτυπίας, οι οποίες έχουν βελτιστοποιηθεί ειδικά για την παραγωγή τυπωμένης ηλεκτρονικής, όπως για παράδειγμα αυτές του σλοβενικού κατασκευαστή INO. Συνήθως είναι αρκετά συμπαγείς και μπορούν να συνδυαστούν με μονάδες αυτοματισμού και περαιτέρω επεξεργασίας, όπως μηχανές στοίβαξης και αποστοίβαξης ή μονάδες ξήρανσης.

Στον τομέα της τυπωμένης ηλεκτρονικής, η μεταξοτυπία χρησιμοποιείται κυρίως για μεγάλες ποσότητες οικονομικών εξαρτημάτων, καθώς και σε περιπτώσεις όπου απαιτούνται ιδιαίτερα ανθεκτικά κυκλώματα με μεγάλο πάχος στρώσης.

Στην παραγωγή μικρών ποσοτήτων ή πρωτοτύπων τυπωμένης ηλεκτρονικής, οι ειδικοί εκτυπωτές inkjet γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς. Είναι ιδιαίτερα ευέλικτοι και γρήγοροι, καθώς δεν απαιτείται η δημιουργία στένσιλ. Σημαντικοί κατασκευαστές είναι, για παράδειγμα, η γαλλική εταιρεία Kelenn Technology ή η Profactor από την Αυστρία.

Κυκλώματα τυπωμένα σε μεμβράνη. Φωτογραφία: Sonja Angerer

Εξειδίκευση στην τυπωμένη ηλεκτρονική

Αν και είναι απολύτως δυνατό να ασκούνται παράλληλα η γραφιστική και η βιομηχανική μεταξοτυπία, σήμερα οι περισσότεροι πάροχοι ηλεκτρονικών ειδών που παράγονται με τη μέθοδο της μεταξοτυπίας ειδικεύονται αποκλειστικά σε αυτήν.

Αυτό οφείλεται σε διάφορους λόγους:

  • Καθαριότητα: Η κατασκευή τυπωμένων ηλεκτρονικών συστημάτων απαιτεί, ανάλογα με την εφαρμογή, ένα περιβάλλον σχεδόν χωρίς σκόνη, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις απαιτούνται ακόμη και καθαροί χώροι.
  • Ασφάλεια: Η τυπωμένη ηλεκτρονική χρησιμοποιείται συχνά σε ευαίσθητους τομείς, όπως ο χρηματοοικονομικός τομέας ή ο τομέας της άμυνας.
  • Πιστοποίηση: Πολλοί πελάτες απαιτούν από τους προμηθευτές ηλεκτρονικών εξαρτημάτων όχι μόνο τα συνήθη πιστοποιητικά ISO, αλλά και τη συμμόρφωση με επιπλέον προδιαγραφές των κατασκευαστών.
  • Έρευνα και ανάπτυξη: Για την τυπωμένη ηλεκτρονική, συχνά απαιτείται η εκ νέου δημιουργία μιας πολύπλοκης διαδικασίας.
  • Περαιτέρω επεξεργασία: Για να μετατραπεί ένα τυπωμένο κύκλωμα σε ηλεκτρονικό εξάρτημα, απαιτούνται επαφές και συνδετήρες. Για τον λόγο αυτό, πρέπει να αγοραστούν επιπλέον αυτόματα μηχανήματα συναρμολόγησης, όπως αυτά της εταιρείας Föhrenbach.
  • Διασφάλιση ποιότητας: Σε αντίθεση με τη γραφική μεταξοτυπία, τα τυπωμένα ηλεκτρικά κυκλώματα πρέπει να ελέγχονται όχι μόνο επιφανειακά ως προς την εμφάνισή τους, αλλά και ως προς την τεχνική τους λειτουργία. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να είναι απαραίτητο να ελέγχεται αυτόματα κάθε μεμονωμένο εξάρτημα για λόγους διασφάλισης ποιότητας.

Οι έμπειροι υπάλληλοι ενός τυπογραφείου μεταξοτυπίας μπορούν συνήθως, με ελάχιστη εκπαίδευση, να δημιουργήσουν πρότυπα εκτύπωσης για την ηλεκτρονική εκτύπωση. Επίσης, η ίδια η διαδικασία εκτύπωσης μπορεί να κατακτηθεί αρκετά καλά, ειδικά όταν πρόκειται για απλούστερα κυκλώματα. Ωστόσο, απαιτούνται επιπλέον εξειδικευμένοι επαγγελματίες, για παράδειγμα με γνώσεις στην ηλεκτρονική ή στην επιστήμη των υλικών. Αυτοί συνήθως δεν υπάρχουν στα τυπογραφεία. Για τον λόγο αυτό υπάρχουν εξειδικευμένοι σύμβουλοι, όπως το MSWtech Test Center Europe στη Νυρεμβέργη, το οποίο διαθέτει επίσης ένα περιβάλλον δοκιμών για την ευέλικτη τυπωμένη ηλεκτρονική.

Αυτόματη μηχανή συναρμολόγησης για συνδέσεις με βύσματα σε τυπωμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Φωτογραφία: Sonja Angerer

Προοπτικές για τη μεταξοτυπία στην κατασκευή της τυπωμένης ηλεκτρονικής
Η τυπωμένη ηλεκτρονική αποτελεί αναμφίβολα μια εφαρμογή στην οποία η μεταξοτυπία θα συνεχίσει να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο και στο μέλλον. Επιπλέον, οι εξελίξεις στην επιστήμη των υλικών και στην τεχνολογία εκτύπωσης θα αυξήσουν περαιτέρω την απόδοση και το εύρος εφαρμογών της τυπωμένης ηλεκτρονικής.

Αυτό καθιστά τον τομέα ενδιαφέροντα και για επιχειρήσεις που προς το παρόν ασχολούνται κυρίως με τη γραφιστική μεταξοτυπία. Διότι, σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι δυνατό να κατασκευαστούν απλούστερα κυκλώματα ακόμη και με τα υπάρχοντα μηχανήματα. Ιδιαίτερα όταν υπάρχουν ήδη επαφές με τον βιομηχανικό τομέα, για παράδειγμα μέσω υφιστάμενων παραγγελιών στον τομέα της εκτύπωσης σε μεγάλη κλίμακα, η επέκταση του επιχειρηματικού πεδίου προς την κατεύθυνση της τυπωμένης ηλεκτρονικής μπορεί να αποδειχθεί επικερδής ακόμη και για μεσαίες επιχειρήσεις μεταξοτυπίας. Προϋπόθεση, ωστόσο, είναι η προθυμία να πραγματοποιηθούν επενδύσεις σε εξειδικευμένο προσωπικό και μηχανήματα, καθώς και η εξοικείωση με έναν εντελώς νέο τομέα.