Os materiais de fixação dos componentes podem ser divididos em duas categorias, como se pode ver no gráfico.
A soldadura, outrora baseada em chumbo, mas agora predominantemente isenta de chumbo, oferece a dupla vantagem de ser de baixo custo e bem estabelecida. Além disso, o processo de refluxo auxilia o alinhamento dos componentes, reorientando-os para minimizar a energia superficial da gota de solda. Este autoalinhamento reduz significativamente os requisitos de resolução do processo de pick-and-place, permitindo uma colocação mais rápida dos componentes.
No entanto, a soldadura apresenta uma desvantagem importante. O processo de refluxo requer normalmente temperaturas elevadas, cerca de 250 °C, para as soldaduras SAC (estanho/prata/cobre) muito utilizadas, além de exigir aquecimentos rápidos. Por conseguinte, não é aplicável a substratos termicamente frágeis, como o PET, nem é compatível com o fabrico rolo a rolo (R2R) de alta velocidade ou com a eletrónica aditiva 3D. De salientar que as soldas de temperatura ultrabaixa foram recentemente desenvolvidas para melhorar a compatibilidade com substratos poliméricos, mas ainda não obtiveram uma aceitação generalizada.
O processo de refluxo demorado e a alta temperatura abre espaço para os adesivos condutores de eletricidade (ECAs), que são analisados detalhadamente no novo relatório da IDTechEx, "Eletricamente Condutores Autocolantes 2022-2032: Tecnologias, Mercados e Previsões". Em vez de serem uma liga metálica como a solda, os ECA são compostos por um pó metálico incorporado numa resina polimérica.
Embora mais dispendiosas e sem a vantagem do auto-alinhamento, as ECA permitem que os componentes sejam colados diretamente ao substrato, sem necessidade de elevadas temperaturas de refluxo ou longos períodos de aquecimento. Por conseguinte, é improvável que substituam a soldadura nas placas de circuito impresso convencionais, mas espera-se que a sua quota de mercado aumente com a transição para a electrónica integrada e flexível.
Além disso, os adesivos condutores anisotrópicos (ACAs) oferecem uma menor condutividade do que os adesivos condutores isotrópicos (ICAs), mais comuns. Atualmente, os ACA (fornecidos sob a forma de filmes ou pastas) requerem a aplicação de altas temperaturas e pressões durante a colocação dos componentes, aumentando os custos de fabrico e o risco de danos. No entanto, a tecnologia emergente de "adesivos condutores alinhados com o campo" elimina esta limitação, uma vez que a condutividade anisotrópica é induzida antes da colagem.
Aplicações emergentes dos ECA:
Os ECA são adequados para aplicações que exijam a montagem de componentes eletrónicos em qualquer substrato que não seja o FR4 convencional, especialmente quando o material do substrato é termicamente frágil.
Uma aplicação emergente muito promissora dos ECAs é a eletrónica em molde (IME), utilizada para fabricar superfícies decorativas com sensores de toque capacitivos e iluminação integrados. Os interiores automóveis são o principal caso de utilização, e o mercado total de IME deverá atingir aproximadamente 1,5 mil milhões de dólares até 2032. Os componentes de IME são fabricados por serigrafia, imprimindo tinta condutora num substrato plano (normalmente policarbonato), após o que os componentes eletrónicos são montados. Os ECA são utilizados porque o policarbonato não suportaria as altas temperaturas de refluxo da soldadura.
Outra aplicação promissora dos ECAs é a eletrónica híbrida flexível (FHE), uma abordagem em desenvolvimento que pode ser vista como a combinação do melhor da eletrónica convencional e da eletrónica impressa. Isto requer a montagem de componentes em substratos flexíveis com pistas condutoras impressas, e os ECAs (ou, em alternativa, a soldadura a muito baixa temperatura) são necessários para evitar danos nos substratos de PET de baixo custo.
Uma aplicação muito específica para os ECA é a eletrónica extensível, necessária para têxteis eletrónicos e alguns adesivos eletrónicos para a pele. Isto exigirá soluções para a fixação de componentes ligeiramente extensíveis. Uma vez que as propriedades mecânicas das ECAs dependem muito das propriedades da resina polimérica, pode ser introduzida uma ligeira elasticidade utilizando um material elastomérico
