Электроника, встроенная в литьевую форму
Аэродинамические интерьеры автомобилей представляют собой большой рынок для 3D-электроники, где технология позволяет интегрировать электронные функции в новые форм-факторы с эстетической привлекательностью и современными дизайнерскими решениями. Существует множество возможностей для 3D-электроники на различных поверхностях. В отчете IDTechEx «3D-электроника/аддитивная электроника 2024-2034: технологии, игроки и рынки» подробно рассматриваются эти возможности, а также даются прогнозы рынка на будущее этой технологии.
Сенсорные интерфейсы — это пример компонента, для которого может использоваться технология внутриформовой электроники (IME), основанная на трафаретной печати с применением проводящих чернил и клеев. Технология IME позволяет изготавливать полностью функциональные интегрированные компоненты без излишков материала и хорошо подходит для сенсорных интерфейсов в автомобильных салонах.
Одним из преимуществ технологии IME является более высокая производительность при более низких производственных затратах, а также более низкая стоимость установки по сравнению с сенсорными экранами. Существует множество возможностей для размещения 3D-электроники на поверхностях автомобильных дисплеев и приборных панелей, где кнопки могут быть громоздкими и не соответствовать желаемой эстетике. Технология IME также хорошо подходит для массового производства, поскольку использует простую и надежную технологию и имеет очень мало технологических ограничений.
Частично аддитивная электроника
Частично аддитивная электроника, или нанесение электронных компонентов на поверхность, включает такие методы, как лазерное прямое структурирование (LDS), распыление и струйная печать. Эта технология использует проводящие чернила или термопласты, совместимые с LDS, для создания электронных возможностей на 3D-структурах, добавляя схему к поверхности, а не интегрируя её, и устраняя необходимость в печатной плате. В настоящее время LDS является наиболее популярным методом, поскольку он позволяет довольно легко интегрировать электронику в различные поверхности, и он коммерчески используется в автомобильной промышленности. Другие методы аддитивной электроники всё ещё находятся на стадии прототипирования.
Технология литья под давлением с использованием пленочных вставок и емкостные пленочные переключатели — это еще две новые альтернативные технологии производства автомобильных интерьеров, которые уже внедрены. Они могут работать в сочетании с технологиями IME и LDS для производства современного высокотехнологичного оборудования.
электроника, напечатанная на 3D-принтере
Электроника, напечатанная на 3D-принтере, или полностью аддитивная электроника, известна своей долговечностью и обеспечивает надежное качество благодаря интеграции электроники непосредственно в изделия. Эта технология позволяет осуществлять массовую индивидуализацию и поэтапные изменения, а также создавать самые сложные конструкции, включая медицинские устройства, такие как протезы и слуховые аппараты.
Быстрое прототипирование также возможно с помощью полностью аддитивной электроники, использующей материалы от проводящих чернил до термопластов. Этот метод также может применяться для производства запасных частей, что подчеркивает его универсальность в различных отраслях. Однако для автомобильной промышленности этот метод все еще находится на стадии полукоммерческого прототипирования, уступая лишь технологиям литья под давлением и 3D-аддитивной электронике, поэтому в скором времени он может стать серьезным конкурентом на рынке человеко-машинных интерфейсов, особенно учитывая его возможности в области прототипирования и производства запасных частей.
В отчете подчеркивается, что продажи 3D-электроники быстро растут и что в целом технология IME, по-видимому, лучше подходит для человеко-машинных интерфейсов, чем аддитивное производство. В отчете IDTechEx указывается на некоторые проблемы этой технологии, такие как скорость производства 3D-электроники, надежность продукции и принятие рынком, поскольку различные сектора и потребители адаптируются к этой новой технологии.
Среди факторов, стимулирующих развитие 3D-электроники, можно выделить сокращение объёмов поставок, снижение затрат и уменьшение потребления материалов. На таком обширном рынке, как автомобильная промышленность, эти новые технологии будут чрезвычайно полезны для разработки новых автомобилей. Благодаря сокращению расхода материалов, новые компоненты могут стать проще в сборке и, следовательно, в ремонте или замене.
