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I materiali sintetici che fanno l’alta tecnologia: l’elettronica organica a ProductronicaERT

I materiali sintetici erano molto usati nell’elettronica in passato in virtù delle loro proprietà isolanti. Oggi, invece, sono molto diffusi per le loro eccezionali proprietà conduttive. In occasione di Productronica 2005, l’Ente Fieristico di Monaco di Baviera (Messe München) aveva già dato una dimostrazione di come si possano produrre sistemi elettronici con polimeri in modo rapido ed economico. Productronica 2007, in calendario a Monaco di Baviera dal 13 al 16 novembre, conferma il tema della “elettronica organica” come una delle tecnologie chiave per il XXI secolo, proponendo una panoramica completa dei processi produttivi per l’elettronica basati su polimeri e monomeri (molecole più piccole).

L’elettronica organica non punta a sostituire l’elettronica basata sul silicio. Piuttosto, amplia la gamma di applicazioni grazie alle sue proprietà specifiche e a costi di produzione bassi molto interessanti. I sistemi elettronici basati su polimeri sono più sottili, leggeri e flessibili, estremamente resistenti agli urti, e possono essere utilizzati in molti modi in forma trasparente. Sono così possibili applicazioni insolite, come dispositivi diagnostici usa e getta, pannelli solari avvolgibili, carte da gioco interattive o confezioni con display pubblicitari.

L’elettronica dei polimeri è stata rivoluzionata dallo sviluppo delle tecnologie di stampa. Ad esempio, già oggi le stampanti a getto d’inchiostro possono emettere Oled, semplicemente aggiungendo polimeri luminescenti a un solvente che viene a sua volta applicato su un substrato di pellicola mediante microgetti, il tutto senza dover utilizzare tecnologie complesse e costose in camera bianca. Anche gli RFiD possono essere prodotti con modalità simili in grandi volumi con costi unitari molto bassi.

L’elettronica basata su materiali sintetici fornisce però altri vantaggi. I circuiti integrati sono inseriti direttamente nel substrato mediante un processo chiamato Chip-in-Polymer (CiP) sviluppato dal Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration (IZM). Questo non solo rende superflua la scheda per il circuito stampato, ma anche il filo metallico e le connessioni saldate che contengono piombo. Pertanto, i chip fabbricati con materiale sintetico risultano schermati verso l’esterno e sono particolarmente adatti a impieghi nella telefonia mobile e nell’automobilismo.

L’elettronica dei polimeri è all’avanguardia anche in termini di miniaturizzazione, come con i transistor nano-wire. Processori, unità di stoccaggio e sensori possono essere compattati in un unico componente da 10 nanometri in forma compressa. In questo modo si possono produrre sensori dei fumi di scarico in grado di individuare le molecole una a una e monitorare con esattezza il consumo di carburante di un’auto.

L’elettronica organica abbraccia una gamma completa di prodotti, che comprende semiconduttori basati su materiali sintetici, display, unità di stoccaggio, sensori e sistemi fotovoltaici organici. La sua crescente diffusione sta producendo effetti molto positivi sui fornitori di componenti elettronici, materiali di base, attrezzature e strumenti di produzione, oltre che su istituti di ricerca, integratori di sistemi e costruttori di attrezzature terminali.

Productronica 2007 presenterà le tecnologie per la produzione elettronica in tutti i 10 padiglioni fieristici che sono rilevanti per la produzione di elettronica organica. Il cuore dell’evento sarà l’area Micro-Production nel Padiglione B5, dove la Organic Electronic Association (OE-A) avrà il proprio stand. Fra gli espositori in questo settore high-tech spiccano LPKF Laser & Electronics AG di Garbsen, operatore mondiale nelle apparecchiature di laboratorio per la prototipazione di circuiti stampati e i sistemi di taglio laser per i modelli di stampa; MSC-Polymer AG di Staufenberg, con semilavorati e materiali di produzione (sintetici) per la produzione di circuiti stampati; la cattedra di materiali polimerici dell’università di Erlangen-Norimberga e il Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration (IZM) di Berlino.