Achtergrond

Elektronicaproductie van multi-2D naar full-3D

Richard Bruins is consulting engineer supply chain services bij 3T in Enschede en is daar verantwoordelijk voor productietechnologie. Hij neemt onder meer deel aan de Nevat EMS Technologiegroep.

Leestijd: 7 minuten

Met dank aan de printplaat beweegt elektronica zich nog steeds in een tweedimensionale wereld. Bijgevolg is de vormfactor vaak de grootste uitdaging in een ontwerptraject. Met complex gevormde printplaten of dure flexen kun je wel de hoogte in, maar meer dan multi-2D wordt het niet. Daar komt bij dat het huidige productieproces complex, arbeidsintensief en allesbehalve duurzaam is. Terwijl het in feite niet meer is dan elektrisch geleidend en isolerend materiaal rangschikken en verbindingen leggen tussen componenten. Precies wat 3D-printen belooft te doen: het juiste materiaal op de juiste plek deponeren. Dus waarom geen full-3D elektronicaproductie? Een verkenning die vooral procesontwikkelaars wil prikkelen.

Wat is het toch een gedoe: het produceren van elektronica. Het scoort hoog op complexiteit en arbeidsintensiteit (reden waarom het mondiale zwaartepunt in Zuidoost-Azië ligt) en laag op duurzaamheid. Denk aan het verkwistende energie- en materiaalverbruik en de ongezonde inzet van chemicaliën in de verschillende processen, de tijdrovende handling tussen de diverse productiestappen en de geavanceerde, kostbare machineparken in de complete keten. En het wordt alleen maar lastiger onder invloed van de voortschrijdende miniaturisering en de aanhoudende prijsdruk.

Met de huidige productietechnologieën en materialen loopt de elektronicaproductie bij de voortschrijdende miniaturisatie tegen grenzen aan. Het plaatsen en solderen van miniatuurcomponenten wordt een steeds grotere uitdaging. Denk ook aan de toenemende dissipatie per oppervlakte-eenheid: hoe krijg je al die warmte nog uit je print? En als de pitch blijft afnemen, worden de fysische eigenschappen van de gebruikte materialen een bottleneck. Bovendien is het merkwaardig, en hoogst inefficiënt, dat alle te gebruiken materialen moeten worden afgestemd op de temperatuur van het soldeerproces. De meeste producten zullen deze temperatuur maar één keer in hun levenscyclus meemaken.

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one and enjoy all the benefits.

Login

Related content