电子产品与技术

集成电子趋势驱动模内电子

据IDTechEx报道,到2032年,输入法市场将达到15亿美元

Matt Dyson博士,资深技术分析师,IDTechEx,剑桥,英国

模内电子技术能够将电子功能嵌入到模压和热成型的塑料组件中。IME集成了电容触控、照明甚至触觉技术,同时尺寸和重量减少了70%,是制作曲面触控界面的有效方法。考虑到这些好处,IDTechEx预计到2032年IME市场规模将达到15亿美元,主要应用于汽车和消费品行业。

在3D结构中更好地集成电子是一个不断增长的趋势,与当前封装刚性印刷电路板的方法相比,这代表了一个更复杂的解决方案。模内电子技术(IME)通过将多种集成功能整合到热成型3D表面的组件中,促进了这一趋势。

一种新的制造方法

IME可被视为成熟的模内装饰(IMD)工艺的延伸,在该工艺中,带有装饰涂层的热成型塑料通过注射成型转化为3D组件。由于输入法是对现有技术的发展,许多现有的过程知识和资本设备都可以重用。

IME部件的制作首先是导电热成型油墨的丝网印刷,然后是导电粘合剂的沉积和电子元件(如led)的安装。更复杂的多层电路也可以通过打印介质油墨来实现交叉。下图显示了IME制造工艺流程的示意图。

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模内电子(IME)的制造工艺流程。资料来源:IDTechEx“In-Mold Electronics 2022-2032: Technology, Market Forecasts, Players”

挑战与创新机遇

电子功能的集成带来了多种技术挑战,主要是对电路和元件的需求,以承受热成型和注射成型,以实现所需的高制造成品率。IDTechEx报告涵盖了IME从研发到在多个应用领域得到广泛应用的过程中,来自设计、材料和制造等关键参与者的商业和新兴解决方案。

在材料方面,导电油墨、电介质油墨和导电粘合剂需要在涉及高温、压力和伸长的成型和成型步骤中存活下来。此外,堆栈中的所有材料都必须是兼容的。因此,许多供应商已经为输入法建立了功能材料组合,为未来的增长定位。

商业进步

IME最适用于需要装饰性的触摸敏感表面的使用情况,如汽车内饰和厨房电器的控制面板。它使3D,光滑,可擦拭,装饰表面集成电容触摸,照明,甚至触觉反馈和天线。虽然在消费品领域开始出现首批商业案例,但由于新冠肺炎疫情,商用汽车内饰的采用被推迟。

尽管受到挫折,市场开始向产品生产转变,设备供应商发展专业能力,开发项目接近尾声。IDTechEx预计,从2024/2025年开始,市场将呈现加速增长,从简单的小面积设备开始,然后向更复杂的更大面积和更大容量的应用程序发展,具有更严格的可靠性要求。

IME的长期目标是成为一种成熟的平台技术,就像今天的刚性pcb一样。一旦实现了这一点,制作一个元件/电路将是一个简单的问题,发送一个电子设计文件,而不是与IME专家咨询的耗时过程,这是目前所需要的。


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