В последние годы печатная электроника уже превратилась в важную сферу инноваций. В будущем спрос на неё в Европе, по всей видимости, будет только расти. На что следует обратить внимание типографиям, желающим начать работу в этой области?

Печатная электроника — это звучит как высокие технологии. И как будущее: ведь, по прогнозам аналитиков Fortune Business Insights, к 2032 году глобальный оборот в этой сфере вырастет до 69,5 миллиардов долларов США при годовом темпе роста свыше 22 процентов.

Области применения печатной электроники

Такие методы, как трафаретная и флексографская печать, а также промышленная струйная печать, в основном используются для производства

  • Датчики (температуры, давления, оптические)
  • Дисплеи для небольших мобильных устройств
  • Солнечные элементы
  • RFID-метки
  • Источники электроэнергии
  • Нагревательные элементы

. Зачастую речь идет о сравнительно простых схемах, которые создаются путем нанесения проводящих паст на гибкие пленки или непосредственно на жесткие поверхности. Типичными областями применения являются продукция для автомобильной промышленности и оборонной отрасли, здравоохранения, носимых устройств, энергетики и климатической техники, а также управления технологическими процессами, мониторинга иИнтернета вещей(IoT). То есть все те сферы деятельности, в которых и в будущем ожидается значительный рост.

Установка для трафаретной печати в области печатной электроники от компании INO. Фото: Соня Ангерер

Трафаретная печать в промышленности

Использование технологий печати в промышленных процессах не является чем-то новым. Уже с 1950-х годов в Европе, в первую очередь с помощью трафаретной печати, наносят покрытия и наносят рисунки на стекло, печатают шкалы для измерительных приборов и наносят маркировку на детали. Иногда такие задачи выполняются на тех же линиях трафаретной печати, которые используются и в полиграфической промышленности.

Иногда встречаются даже предприятия, занимающиеся как графической, так и промышленной трафаретной печатью. Ведь в процессе изготовления трафаретов разницы нет, а для самого процесса печати в значительной степени не имеет значения, наносятся ли краски, функциональные лаки или проводящие пасты.

Однако в последние годы на рынке всё чаще появляются небольшие гибкие линии для трафаретной печати, специально оптимизированные для производства печатной электроники, например, от словенского производителя INO. Как правило, эти установки имеют довольно компактные размеры и могут комбинироваться с модулями автоматизации и последующей обработки, такими как устройства укладки и разборки или сушильные установки.

В области печатной электроники трафаретная печать применяется, прежде всего, для производства больших партий недорогих компонентов, а также в тех случаях, когда требуются особо прочные схемы с большой толщиной слоя.

При производстве небольших партий или прототипов печатной электроники всё большую популярность приобретают также специальные струйные принтеры. Они отличаются особой гибкостью и скоростью, поскольку позволяют обойтись без изготовления трафаретов. К числу ведущих разработчиков относятся, например, французская компания Kelenn Technology или австрийская компания Profactor.

Схемы, напечатанные на пленке. Фото: Соня Ангерер

Специализация в области печатной электроники

Хотя вполне возможно параллельно заниматься как графической, так и промышленной трафаретной печатью, сегодня большинство поставщиков электроники, изготавливаемой методом трафаретной печати, специализируются исключительно на ней.

Для этого есть несколько причин:

  • Чистота: Производство печатной электроники требует, в зависимости от области применения, практически беспыльной среды, а иногда даже чистых помещений.
  • Безопасность: Печатная электроника широко применяется в таких чувствительных сферах, как финансовый сектор или оборонная промышленность.
  • Сертификация: Многие заказчики требуют от поставщиков печатной электроники не только стандартные сертификаты ISO, но и соблюдение дополнительных стандартов производителей.
  • Научные исследования и разработки: для создания печатной электроники зачастую требуется заново наладить сложный технологический процесс.
  • Дальнейшая обработка: для того чтобы печатная плата превратилась в электронный узел, необходимы контакты и разъемы. В связи с этим требуется дополнительно приобрести автоматические монтажные линии, например, производства компании Föhrenbach.
  • Обеспечение качества: В отличие от графической трафаретной печати, напечатанные электрические схемы необходимо проверять не только визуально, но и с точки зрения их технической работоспособности. При этом для обеспечения качества может потребоваться автоматическое тестирование каждого отдельного компонента.

Опытные сотрудники типографии, специализирующейся на трафаретной печати, в большинстве случаев способны создавать макеты для печатной электроники практически без дополнительного обучения. Сам процесс печати также достаточно легко освоить, особенно в случае простых схем. Однако помимо этого требуются дополнительные специалисты, например, обладающие знаниями в области электроники или материаловедения. Как правило, таких специалистов в типографиях, занимающихся графической печатью, найти не удается. Именно поэтому существуют специализированные консультанты, такие как MSWtech Test Center Europe в Нюрнберге, который также располагает испытательной базой для гибкой печатной электроники.

Автомат для монтажа разъемов на печатных платах. Фото: Соня Ангерер

Перспективы развития трафаретной печати в производстве печатной электроники
Печатная электроника, без сомнения, является одной из областей применения, в которой трафаретная печать будет играть важную роль и в будущем. Кроме того, достижения в области материаловедения и технологий печати будут способствовать дальнейшему повышению производительности и расширению сферы применения печатной электроники.

Это делает данную сферу привлекательной также для предприятий, которые в настоящее время в основном занимаются графической трафаретной печатью. Ведь в некоторых случаях простые схемы можно изготавливать даже на имеющемся оборудовании. Особенно если у вас уже налажены контакты с промышленными партнерами, например, благодаря существующим заказам в сфере масштабной печати, расширение сферы деятельности в направлении печатной электроники может оказаться выгодным даже для средних предприятий, занимающихся трафаретной печатью. Однако необходимым условием является готовность инвестировать в квалифицированных специалистов и оборудование, а также освоить совершенно новую сферу деятельности.