Eletrônica Impressa: Uma Tecnologia do Passado e do Futuro

Eletrônica impressa (PE) é um novo e rapidamente crescente negócio de interconexão. Tem sua origem em teclados flexíveis impressos para aparelhos e para as tecnologias em expansão em revistas e literatura sofisticadas. A ironia da PE é que a tecnologia provavelmente foi a primeira empregada durante a Segunda Guerra Mundial e todos os circuitos impressos devem sua origem à PE.

APLICAÇÕES

O mais empolgante sobre a PE são todas as novas aplicações e mercados que ela abrirá. Na Figura 1 estão apenas dez dos mercados atualmente sendo perseguidos pelos desenvolvedores de PE. Para a maioria desses mercados, as aplicações são de curta duração e os substratos de PE reais podem ser descartáveis. Algumas aplicações já foram estabelecidas como teclados flexíveis, sensores de glicose impressos e etiquetas RFID impressas. Outras, como máscaras de creme anti-rugas cosméticas alimentadas por baterias impressas e eletrólitos eletroforéticos, nem sequer estão nesta lista.

MATERIAIS

Os materiais continuam sendo o maior desafio para os desenvolvedores de PE. Como muitas aplicações de PE são sensíveis a custos, as tintas condutivas atuais de prata e os isolantes de filmes de poliimida são caros demais para suas aplicações. Os isolantes atuais como candidatos são vistos na Tabela 1 e os condutores na Tabela 2.

Pesquisas parecem favorecer as nanotecnologias de vidro, papel plastificado e PET como substratos e cobre, grafite/grafeno e nanotubos de carbono (CNT) como condutores.

TABELA 2: Materiais condutivos e tintas adequadas para PE

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

A Eletrônica Impressa remete à impressão de baixo custo, como revistas. Essa tecnologia é uma das mais antigas e automatizadas. Mas outras tecnologias de impressão são mostradas na Figura 2.

Os vários métodos de impressão de tintas são caracterizados como uma função de sua resolução (em microns) e produtividade em metros quadrados por segundo.        

Uma tabela mais detalhada da impressão é mostrada na Tabela 3. Ela lista velocidade, resolução, espessura do filme (em microns) e viscosidade das tintas que pode usar.

FERRAMENTAS DE DESIGN

Se você atualizou para o Altium Designer^® 19, pode ter notado que ele tem a capacidade de projetar Eletrônicos Impressos. Isso é afortunado, pois muitas ideias e inovações eletrônicas podem tomar a forma de um substrato eletrônico impresso. A impressão 3D agora pode criar eletrônicos impressos usando pastas de prata e vários isolantes, tintas resistivas e capacitivas. Em breve estarão disponíveis tintas semicondutoras (tipo P & N) assim como pastas OLED. À medida que a tecnologia se torna mais popular, outras tintas especiais serão desenvolvidas, bem como substratos aprimorados semelhantes ao papel.

Para uma explicação abrangente e detalhada sobre eletrônicos impressos, faça o download e leia o meu Capítulo 11: Eletrônicos Impressos, pp. 380-444 no eBook de Joseph Fjelstad: Tecnologia de Circuitos Flexíveis-Quarta Edição em www.iconnect007.com

FIGURA 2. Nove métodos de impressão de alta velocidade como função de sua resolução

TABELA 3. Mais detalhes sobre as características da impressão de alta velocidade disponível hoje com indicação da faixa de viscosidade das tintas que pode empregar

REFERÊNCIAS:

1. Associação de Eletrônicos Orgânicos e Impressos, revista OPE, 1-2007, www.ope-journal.com