Tryckt elektronik har under de senaste åren redan utvecklats till ett viktigt innovationsområde. I framtiden kommer efterfrågan i Europa sannolikt att öka ytterligare. Vad måste tryckerier tänka på om de vill ge sig in på detta område?

Tryckt elektronik – det låter som högteknologi. Och som framtiden – konsulterna på Fortune Business Insights förutspår ju att den globala omsättningen inom detta område kommer att öka till 69,5 miljarder US-dollar fram till år 2032, med en årlig tillväxttakt på över 22 procent.

Användningsområden för tryckt elektronik

Metoder som sil- och flexotryck, men även industriell bläckstråleskrivning, används främst för tillverkning av

  • Sensorer (temperatur, tryck, optik)
  • Skärmar för små mobila enheter
  • Solceller
  • RFID-taggar
  • Strömkällor
  • Värmeelement

används. Ofta handlar det om relativt enkla kretsar som realiseras genom att man applicerar ledande pasta på flexibla folier eller direkt på styva ytor. Typiska användningsområden är produkter för fordons- och försvarsindustrin, hälso- och sjukvård, bärbara enheter, energiproduktion och klimatteknik samt processstyrning, övervakning och IoT (sakernas internet). Alltså alla affärsområden där man även i framtiden kan förvänta sig en betydande tillväxt.

Screentryckanläggning för tryckt elektronik från INO. Foto: Sonja Angerer

Screentryck inom industrin

Användningen av tryckteknik i industriella processer är inte något nytt. Redan sedan 1950-talet har man i Europa framför allt använt screentryck för att belägga och dekorera glas, trycka skalor till mätinstrument och märka komponenter. Ibland tillverkas sådana produkter på samma screentryckslinjer som även används inom den grafiska industrin.

Ibland finns det till och med screentryckeri som är verksamma inom både grafiskt och industriellt screentryck. Det finns ju ingen skillnad när det gäller tillverkningen av screentrycksramar, och även för tryckprocessen spelar det i stort sett ingen roll om det är färger, funktionslack eller ledande pasta som appliceras.

Under de senaste åren har det dock kommit allt fler små, flexibla screentryckanläggningar på marknaden som är särskilt optimerade för tillverkning av tryckt elektronik, till exempel från den slovenska tillverkaren INO. Dessa är oftast ganska kompakta och kan kombineras med automatiserings- och efterbehandlingsmoduler, såsom staplare och avstaplare eller torkenheter.

Inom området tryckt elektronik används screentryck framför allt för större volymer av prisvärda komponenter, men även där det krävs särskilt robusta kretsar med stor skikttjocklek.

Vid tillverkning av små serier eller prototyper av tryckt elektronik blir även specialiserade bläckstråleskrivare allt populärare. De är särskilt flexibla och snabba, eftersom man kan hoppa över screentrycksfasen. Viktiga utvecklare är till exempel det franska företaget Kelenn Technology och Profactor från Österrike.

Kretsar tryckta på folie. Foto: Sonja Angerer

Specialisering på tryckt elektronik

Även om det visserligen är fullt möjligt att bedriva både grafisk och industriell screentryckning parallellt, specialiserar sig idag de flesta leverantörer av elektronik som trycks med screentrycksmetoden enbart på detta.

Det finns flera skäl till detta:

  • Renlighet: Tillverkningen av tryckt elektronik kräver, beroende på tillämpning, en i stort sett dammfri miljö, ibland till och med renrum.
  • Säkerhet: Tryckt elektronik används ofta inom känsliga områden som finanssektorn eller försvarsindustrin.
  • Certifiering: Många kunder kräver inte bara vanliga ISO-certifikat av leverantörer av tryckt elektronik, utan även att dessa uppfyller ytterligare tillverkarnormer.
  • Forskning och utveckling: När det gäller tryckt elektronik måste man ofta sätta igång en ny, komplex process.
  • Vidarebearbetning: För att ett tryck ska kunna omvandlas till en elektronisk komponent krävs kontakter och kontaktdon. Därför måste man dessutom anskaffa monteringsautomater, till exempel från Föhrenbach.
  • Kvalitetssäkring: Till skillnad från grafisk screentryckning måste tryckta elektriska kretsar inte bara kontrolleras ytligt med avseende på utseendet, utan även med avseende på deras tekniska funktion. I detta sammanhang kan det vara nödvändigt att automatiskt testa varje enskild komponent för kvalitetssäkring.

Erfarna medarbetare på ett grafiskt screentryckeri kan oftast, med minimal upplärning, ta fram tryckmallar för tryckt elektronik. Även själva tryckprocessen är relativt lätt att bemästra, särskilt när det gäller enklare kretsar. Däremot behövs även ytterligare specialister, till exempel med kunskaper inom elektronik eller materialteknik. Sådana finns vanligtvis inte på grafiska tryckerier. Därför finns det specialiserade rådgivare som MSWtech Test Center Europe i Nürnberg, som även erbjuder en testmiljö för flexibel tryckt elektronik.

Automatisk monteringsmaskin för stickkontakter på kretskort. Foto: Sonja Angerer

Framtidsutsikter för screentryck vid tillverkning av tryckt elektronik
Tryckt elektronik är utan tvekan ett tillämpningsområde där screentryck även i framtiden kommer att spela en viktig roll. Framsteg inom materialvetenskap och tryckteknik kommer dessutom att ytterligare öka prestandan och användningsområdet för tryckt elektronik.

Detta gör området intressant även för företag som för närvarande främst bedriver grafisk screentryck. Det är nämligen i vissa fall möjligt att tillverka enklare kretsar till och med med befintliga maskiner. Särskilt om det redan finns kontakter inom industrin, till exempel genom befintliga uppdrag inom skaltryck, kan en utvidgning av verksamheten till tryckt elektronik vara lönsam även för medelstora screentryckerier. En förutsättning är dock att man är beredd att investera i kompetent personal och maskiner samt att sätta sig in i ett helt nytt område.