통합이 추진될 것입니다

브루스 아담스 | 2021년 9월 29일

독립적인 시장 조사 회사인 IDTechEx에 따르면 3D 구조 내 전자 장치의 통합은 현재의 강성 인쇄 회로 기판 포장 방법보다 더 정교한 솔루션을 제공하는 추세입니다. 인몰드 전자장치(IME)는 전자장치를 성형 및 열성형 플라스틱 부품에 내장할 수 있게 해주는 새로운 기술입니다.

용량성 터치, 조명, 햅틱을 통합하여 크기와 무게를 최대 70%까지 줄인 IME는 곡선형 터치 감지 인터페이스를 효율적으로 생성할 수 있습니다. 이러한 이점과 주로 자동차 및 소비재 부문의 애플리케이션으로 인해 IDTechEx는 IME가 2032년까지 15억 달러 규모의 시장이 될 것으로 예측합니다.

IME는 장식 코팅이 된 열성형 플라스틱이 사출 성형을 통해 3D 구성 요소로 변환되는 보다 일반적인 인몰드 장식(IMD) 공정의 확장으로 볼 수 있습니다. IME는 기존 기술의 진화이므로 기존 프로세스 지식과 자본 장비의 상당 부분을 재사용할 수 있습니다. IME를 사용하여 부품을 만드는 것은 전도성 열성형 잉크의 스크린 인쇄로 시작하여 전기 전도성 접착제의 증착 및 LED와 같은 전자 부품의 장착으로 이어진다고 IDTechEx는 말했습니다. 크로스오버가 가능하도록 유전체 잉크를 인쇄하여 보다 복잡한 다층 회로를 생산할 수도 있습니다.

IDTechEx의 수석 기술 분석가인 Matthew Dyson에 따르면 폴리카보네이트는 일반적으로 열성형 기판으로 선호됩니다.

"Covestro는 IME(열성형 기판 역할)용 아크릴 층으로 캡핑된 폴리카보네이트 필름을 개발했으며, '높은 스크래치 및 내화학성 같은 아크릴의 장점과 폴리카보네이트의 가공 장점'을 결합했다고 주장합니다." 유기전자공학을 전공한 물리학 철학박사 다이슨이 말했다. "폴리카보네이트는 사출 성형 단계에서 가장 일반적인 플라스틱이지만 원칙적으로 사출 성형에 필요한 열과 압력이 전자 장치를 손상시키지 않는 한 모든 플라스틱을 사용할 수 있습니다. 사출 성형용 투명 플라스틱은 도광판 역할을 하는 데 종종 사용됩니다. 이 장식적인 부분을 위해."

IMD와 유사함에도 불구하고 열성형 및 사출 성형을 견뎌야 하는 전자 장치를 통합하는 데는 많은 기술적 과제가 있습니다. 회로가 내장되어 있기 때문에 매우 높은 제조 수율이 중요하며 단일 오류로 인해 전체 부품이 중복될 수 있다고 Dyson은 말했습니다.

재료 측면에서 전도성 잉크, 유전체 잉크 및 전기 전도성 접착제는 높은 온도, 압력 및 신장과 관련된 성형 및 성형 단계에서 살아남아야 합니다. 또한 스택의 모든 재료는 호환 가능해야 하기 때문에 많은 공급업체가 IME용으로 특별히 설계된 기능성 잉크 포트폴리오를 개발했다고 Dyson은 말했습니다.

IME는 자동차 내부 및 주방 기기의 제어판과 같이 장식적인 터치 감지 표면이 필요한 경우에 가장 적합합니다. 정전식 터치, 조명, 촉각 피드백 및 안테나까지 통합된 3D의 매끄럽고 닦을 수 있는 장식 표면을 가능하게 한다고 다이슨은 말했습니다. 첫 번째 상용 사례가 소비재 분야에서 등장하기 시작했지만, 코로나19로 인해 차량 인테리어에 적용이 지연되었습니다. 자동차 분야에서의 채택 속도가 느린 것은 자동차 자격 요구 사항을 충족해야 하는 과제와 열성형 부품에 기능성 필름을 적용하는 등 덜 정교한 대안의 가용성 때문이기도 합니다.

이러한 좌절에도 불구하고 장비 공급업체가 전문 역량을 개발하고 개발 프로젝트가 결론에 도달하면서 시장은 변화하기 시작했습니다.

다이슨은 “주요 부문은 오버헤드 콘솔, 창문 스위치, 센터 콘솔, 스티어링 휠 제어 장치 등의 사용 사례가 있는 자동차 인테리어가 될 것으로 예상된다”고 말했다. "터치 감도는 정전 용량의 변화를 통해 달성됩니다. 다른 응용 분야에는 백색 가전(예: 세탁기의 제어판) 및 기타 조리대 가전 제품이 포함됩니다."