IDTechEx desvenda a concorrência em

BOSTON, 5 de maio de 2023 /PRNewswire/ -- Superfícies suaves e funcionais que fornecem detecção de toque, muitas vezes com iluminação de fundo, estão se tornando cada vez mais comuns. As aplicações variam de interiores de veículos e eletrodomésticos a dispositivos médicos e assentos de aeronaves. Em vez de depender de um interruptor mecânico ou de membrana, essas superfícies utilizam detecção de toque capacitiva – o mesmo princípio usado em telas de smartphones. A detecção capacitiva e a luz de fundo, é claro, exigem eletrônica por trás da superfície externa decorativa: a eletrônica moldada é uma abordagem de fabricação emergente que promete tornar as superfícies funcionais mais baratas, mais leves e esteticamente mais agradáveis.

O que é eletrônica moldada?

Como o nome sugere, a eletrônica moldada (IME) é um método de fabricação no qual pelo menos parte da eletrônica é submetida a um processo de moldagem. Normalmente, isso começa com a impressão em tela do padrão desejado de tinta condutora em um substrato (geralmente policarbonato) - esses padrões condutores permitem a detecção de toque capacitivo. Em seguida, uma camada decorativa é aplicada na frente e o substrato com padrão condutivo é termoformado para produzir a curvatura necessária. Uma etapa subsequente de moldagem por injeção é frequentemente aplicada. Essa abordagem de integração de eletrônicos na peça moldada contrasta com as técnicas convencionais de fabricação de eletrônicos, nas quais as peças decorativas voltadas para o usuário seriam moldadas e uma placa de circuito impresso (PCB) montada na parte traseira posteriormente.

Por que arriscar submeter a eletrônica a esse processo de moldagem quando um PCB atrás de uma superfície decorativa costuma ser suficiente? Dependendo da abordagem utilizada, o IME permite uma redução de peso e consumo de material de até 70% em relação às chaves mecânicas convencionais. Além disso, como são necessárias menos peças individuais, tanto a montagem quanto as cadeias de suprimentos associadas podem ser mais simples. Dadas essas vantagens, juntamente com o crescente envolvimento de fornecedores e integradores, a IDTechEx prevê que o mercado de peças IME que incorporam componentes SMD (dispositivo de montagem em superfície) alcance cerca de US$ 2 bilhões até 2033.

Quais são as abordagens concorrentes?

Dentro do termo abrangente de 'eletrônicos moldados', existem muitas abordagens de fabricação sutilmente diferentes. Estabelecer qual abordagem foi usada geralmente é complicado, pois as superfícies funcionais resultantes são extremamente semelhantes. Duas variáveis ​​principais são se e em que ponto os componentes SMD, como LEDs, são montados e se a moldagem por injeção é utilizada.

Indiscutivelmente, a abordagem mais abrangente para IME, desenvolvida pela Tactotek e denominada IMSE (eletrônica estrutural in-mold), envolve a montagem de componentes SMD em um substrato plano antes da termoformação. Segue-se a moldagem por injeção, incorporando os componentes e traços condutores em plástico. O processo resulta em uma peça robusta com componentes eletrônicos totalmente fechados, incluindo potencialmente um circuito integrado.

Uma estratégia concorrente é montar os componentes SMD em uma peça já termoformada e negligenciar a moldagem por injeção. Isso requer um substrato polimérico mais espesso para fornecer rigidez suficiente, o que geralmente reduz o grau de distorção e curvatura que pode ser introduzido por termoformagem. Além disso, os componentes SMD só podem ser montados por meio de pick and place em regiões que permanecem planas. No entanto, para muitas aplicações, apenas uma ligeira curvatura ao redor do perímetro ou em outros locais específicos é necessária e, como os componentes montados não serão submetidos ao calor e à pressão associados às especificações do material de moldagem e às regras de projeto, pode ser mais tolerante.

A abordagem mais simples para o IME é omitir completamente os componentes SMD. Superfícies decorativas com toque capacitivo integrado podem ser produzidas de forma relativamente direta, primeiro imprimindo tinta condutiva em tela e depois termoformando o substrato. A moldagem por injeção subsequente é opcional. Embora essas peças exijam eletrônica convencional para iluminação de fundo, elas representam uma etapa intermediária entre superfícies puramente decorativas e totalmente funcionais que podem atender às necessidades de casos de uso mais simples.