Negli ultimi anni, l’elettronica stampata è già diventata un importante settore di innovazione. In futuro, la domanda in Europa dovrebbe probabilmente aumentare ancora. A cosa devono prestare attenzione le tipografie che vogliono entrare in questo settore?

L’elettronica stampata: suona proprio da alta tecnologia. E da futuro, del resto: secondo le previsioni dei consulenti di Fortune Business Insights, entro il 2032 il fatturato globale in questo settore dovrebbe raggiungere i 69,5 miliardi di dollari USA, con un tasso di crescita annuo superiore al 22%.

Campi di applicazione dell’elettronica stampata

Tecniche come la serigrafia e la flessografia, ma anche la stampa a getto d’inchiostro industriale, vengono utilizzate soprattutto per la produzione di

  • Sensori (temperatura, pressione, ottici)
  • Display per piccoli dispositivi mobili
  • Celle solari
  • Tag RFID
  • Fonti di energia elettrica
  • Elementi riscaldanti

. Spesso si tratta di circuiti relativamente semplici, realizzati applicando paste conduttive su pellicole flessibili o direttamente su superfici rigide. I campi di applicazione tipici sono i prodotti per il settore automobilistico e della difesa, la sanità, i dispositivi indossabili, la produzione di energia e la climatizzazione, oltre al controllo dei processi, al monitoraggio e all’IoT (Internet delle cose). Insomma, tutti settori in cui ci si aspetta una crescita significativa anche in futuro.

Impianto di serigrafia per l’elettronica stampata di INO. Foto: Sonja Angerer

La serigrafia nell’industria

L’uso della tecnologia di stampa nei processi industriali non è una novità. Già dagli anni ’50, in Europa si ricorre soprattutto alla serigrafia per rivestire e decorare il vetro, stampare scale graduate per strumenti di misura e marcare componenti. A volte queste applicazioni vengono realizzate sulle stesse linee di serigrafia usate anche nell’industria grafica.

A volte ci sono persino aziende di serigrafia che operano sia nel settore grafico che in quello industriale. Dopotutto, non c’è alcuna differenza nella realizzazione degli schermi, e anche per il processo di stampa è in gran parte irrilevante se si applicano colori, vernici funzionali o paste conduttive.

Negli ultimi anni, però, sono arrivate sul mercato sempre più spesso piccole linee di serigrafia flessibili, ottimizzate appositamente per la produzione di elettronica stampata, come quelle del produttore sloveno INO. Di solito sono piuttosto compatte e possono essere abbinate a moduli di automazione e post-lavorazione, come ad esempio impilatori e disimpilatori o unità di essiccazione.

Nel campo dell’elettronica stampata, la serigrafia viene utilizzata soprattutto per grandi quantità di componenti economici, oltre che nei casi in cui servono circuiti particolarmente robusti con uno spessore dello strato elevato.

Per la produzione di piccole quantità o prototipi di elettronica stampata, stanno diventando sempre più popolari anche alcune stampanti a getto d’inchiostro speciali. Sono particolarmente flessibili e veloci, dato che non serve più la fase di serigrafia. Tra i principali produttori ci sono, ad esempio, l’azienda francese Kelenn Technology o l’austriaca Profactor.

Circuiti stampati su pellicola. Foto: Sonja Angerer

Specializzazione nell’elettronica stampata

Anche se è perfettamente possibile svolgere in parallelo la serigrafia grafica e quella industriale, oggi la maggior parte dei fornitori di componenti elettronici stampati con il processo di serigrafia si specializza esclusivamente in quest’ultima.

Ci sono diverse ragioni:

  • Pulizia: la produzione di componenti elettronici stampati richiede, a seconda dell’applicazione, un ambiente praticamente privo di polvere, a volte addirittura camere bianche.
  • Sicurezza: L’elettronica stampata viene spesso utilizzata in settori sensibili come quello finanziario o della difesa.
  • Certificazione: Molti clienti non si accontentano solo dei soliti certificati ISO quando si tratta di fornitori di elettronica stampata. Vogliono anche che rispettino altre norme dei produttori.
  • Ricerca e sviluppo: per l’elettronica stampata spesso bisogna mettere a punto da zero un processo complesso.
  • Lavorazione successiva: affinché una stampa diventi un componente elettronico, servono contatti e connettori. Per questo bisogna acquistare anche macchine automatiche per l’assemblaggio, ad esempio quelle di Föhrenbach.
  • Garanzia di qualità: a differenza della serigrafia grafica, i circuiti elettrici stampati non devono essere controllati solo a occhio per verificarne l’aspetto, ma anche per assicurarne il corretto funzionamento tecnico. A tal fine, può essere necessario testare automaticamente ogni singolo componente per garantire la qualità.

I dipendenti esperti di una tipografia serigrafica di solito riescono a creare modelli di stampa per l’elettronica stampata con un periodo di formazione minimo. Anche il processo di stampa in sé è abbastanza facile da padroneggiare, soprattutto con circuiti più semplici. Tuttavia, servono anche altri professionisti, ad esempio con competenze in elettronica o scienza dei materiali. Di solito non li trovi nelle tipografie grafiche. Ecco perché ci sono consulenti specializzati come l’MSWtech Test Center Europe di Norimberga, che mette a disposizione anche un ambiente di prova per l’elettronica stampata flessibile.

Macchina automatica per il montaggio di connettori a innesto su circuiti stampati. Foto: Sonja Angerer

Prospettive future per la serigrafia nella produzione di elettronica stampata
L’elettronica stampata è senza dubbio un settore in cui la serigrafia continuerà a svolgere un ruolo importante anche in futuro. I progressi nella scienza dei materiali e nella tecnologia di stampa aumenteranno ulteriormente le prestazioni e l’ampiezza di applicazione dell’elettronica stampata.

Questo rende il settore interessante anche per le aziende che al momento si occupano soprattutto di serigrafia grafica. Infatti, in alcuni casi è possibile realizzare circuiti più semplici anche con le macchine che già hai. Soprattutto se hai già dei contatti nel settore, magari grazie a commesse in corso nella stampa su scala, espandere la tua attività verso l’elettronica stampata può essere vantaggioso anche per le tipografie di serigrafia di medie dimensioni. Il presupposto fondamentale, però, è la disponibilità a investire in personale qualificato e macchinari, oltre che a familiarizzarsi con un settore completamente nuovo.