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

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Artículo técnico sobre las tintas conductoras escrito por el Dr. Khasha Ghaffarzadeh, Director de Investigación en IDTechEx.

Tintas conductoras: ¿los revestimientos conformados en 3D son un éxito que cambia el juego?Una de las principales fronteras en el negocio de las tintas conductoras es la capa de conformación en objetos con forma de 3D. Para los fines de este artículo, se dividirá en dos categorías, como se muestra a continuación: antenas 3D en forma de depósito de aerosol y apantallamiento EMI en chip.

El informe de IDTechEx Conductive Ink Markets 2018-2028: Pronósticos, tecnologías, jugadores 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 depositadas en 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 utiliza 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 conformado en chip pulverizado: ¿la tendencia más popular del mercado?

La segunda categoría es el blindaje EMI en chip. Esta es una de las tendencias más populares en el espacio de las tintas conductoras. 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 encapsulados metálicos voluminosos y baratos. 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 concentrado para dispositivos continuamente delgados. 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 delgado.

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 la pared lateral. Aquí también las tintas se pueden formular de forma adecuada para mejorar la adhesión. Estos son todos los atributos que carecen las versiones sputtered.

Por otro lado, 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, mayor delgadez, pero tienen un costo. 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.

Tintas conductoras: ¿los revestimientos conformados en 3D son un éxito que cambia el juego?
Conductive Ink Markets 2018-2028: Pronósticos, tecnologías, jugadores

Futuro para las tintas conductoras

La tecnología de pulverización ya está calificada para su uso en un chip de memoria. Los principales proveedores de tintas conductoras 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 la memoria.

A pesar de que el costo irrecuperable del CapEx en las máquinas 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.

Para obtener más información, consulte Conductive Ink Markets 2018-2028: Pronósticos, tecnologías, jugadores. Este informe proporciona la visión más exhaustiva y autorizada del mercado de tintas y pastas conductoras 2370 tpa, brindando pronósticos detallados del mercado a diez años segmentados por aplicación y tipo de material. Las previsiones del mercado se dan en tonelaje y valor en el nivel de tinta.

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