Новый отчет IDTechEx «Печатная и гибкая электроника 2023-2033: прогнозы, технологии, рынки» представляет собой всесторонний обзор, казалось бы, невероятно обширной темы. Обобщая обширный портфель отчетов IDTechEx по печатной/гибкой электронике и опираясь на многолетний опыт отслеживания развития этой отрасли, отчет описывает инновации, возможности и тенденции в пяти секторах рынка печатной и гибкой электроники: автомобильная промышленность, потребительские товары, энергетика, здравоохранение/здоровье и инфраструктура/строительство/промышленность. Анализ включает подробные прогнозы для 50 различных областей применения и 40 подробных профилей компаний.
Кроме того, в отчете описываются достижения в нескольких базовых технологиях: шесть различных методов производства (включая электронику, изготовленную методом литья под давлением, и гибкую гибридную электронику), пять типов материалов (включая проводящие чернила и фиксаторы компонентов) и четыре типа компонентов (включая гибкие интегральные схемы). Многочисленные недавние примеры, взятые из отраслевых интервью и конференций, иллюстрируют успешные направления технологического развития и коммерциализации. Также включены оценки технологической и коммерческой готовности, а также дальнейшие прогнозы по методам производства и проводящим чернилам.
Возможности применения:
Как и традиционные печатные платы, печатная и гибкая электроника находит применение в большинстве вертикальных рынков. Например, уже существуют электронные пластыри, использующие проводящие чернила для электродов и контактов, а также чувствительные к давлению печатные стельки для мониторинга походки. Применение гибких технологий также наблюдается в автомобильных интерьерах, где печатная/гибкая электроника используется для освещения, отопления и сенсорных интерфейсов. Органическая фотовольтаика переживает возрождение, и среди недавних коммерческих примеров можно назвать интеграцию в здания и сбор энергии внутри помещений. Датчики на основе печатной электроники для мониторинга активов и профилактического обслуживания обещают низкие производственные затраты и новые форм-факторы, соответствующие конкретным требованиям.
Инновации:
Печатная и гибкая электроника представляют собой принципиально иной подход к производству, заменяя удаление ламинированной меди методом аддитивного нанесения проводящих чернил. Это сокращает количество отходов и упрощает цифровое производство, обеспечивая преимущества быстрого прототипирования и легкой корректировки конструкции. В отчете оценивается ряд производственных инноваций и их перспективы, от полностью аддитивной 3D-электроники до электроники, изготавливаемой методом литья под давлением, и новых методов цифровой печати с разрешением до 1 мкм.
Инновации в материалах лежат в основе многих новых аппаратных технологий, и печатная электроника не является исключением. Проводящие чернила являются фундаментом этой технологии, и десятки компаний разрабатывают чернила с различным составом и свойствами. Широко распространены вязкие чернила на основе серебряных хлопьев для трафаретной печати, но другие альтернативы, такие как наночастицы и чернила без частиц, набирают популярность для специализированных применений, например, для экранирования от электромагнитных помех. Особенно примечательной тенденцией является разработка медных чернил, которые обещают существенное снижение стоимости по сравнению с аналогами на основе серебра. К другим специализированным материалам относятся сверхнизкотемпературные припои и анизотропные проводящие клеи с направленным полем, которые позволяют надежно прикреплять компоненты, такие как светодиоды, к более дешевым, термически хрупким подложкам. Кроме того, многие датчики требуют специализированных материалов, таких как печатные пьезоэлектрические полимеры для измерения вибрации и функционализированные углеродные нанотрубки для ионного анализа.
Хотя первоначальная концепция печатной и гибкой электроники предполагала печать всех элементов схемы, включая интегральную схему, эта идея в значительной степени была вытеснена гибкой гибридной электроникой (FHE), которая сочетает в себе печатную и собранную функциональность. Таким образом, теперь стало возможным создавать интегральные схемы, батареи и гибкие дисплеи непосредственно в печатном виде.
Автор: д-р Мэтью Дайсон, ведущий технологический аналитик компании IDTechEx
