Imec en Universiteit Gent presenteren thermoplastisch vervormbare elektronicacircuits

Op de Imaps 2005, het congres van de International Microelectronics Assembly and Packaging Society (IMAPS 2015), presenteerden Imec en CMST (het aan Imec geassocieerde lab op de Universiteit Gent) een nieuwe technologie voor thermoplastisch vervormbare elektronica. Daarmee kunnen goedkope 2,5D free-form rigid elektronische objecten worden gerealiseerd. De technologie wordt momenteel geëvalueerd in Philips ledlamp carriers, een downlight armatuur en een omnidirectionele lichtbron, om het potentieel re demonstreren in innovatieve verlichtingsapplicaties.

Dankzij de energie-efficiëncy, de uitstekende lichtkwaliteit en de hoge output power is de led bij uitstek de duurzame lichtbron voor de 21e eeuw. Maar bovendien kunnen er tot nu toe ongekende innovatieve verlichtingsoplossingen mee worden ontworpen. Imec en CMST voegen daar nu nog een nieuwe dimensie aan toe: met de thermoplastisch vervormbare elektronische circuits kunnen nieuwe verlichtingsdesigns worden geproduceerd, of slimme toepassingen in omgevingsverlichting en wearables.

 

De technologie is gebaseerd op meandervormige interconnecties, een robuuste methode om dynamisch rekbare elektronicacircuits te realiseren, inclusief led’s. Die worden dan ingebed in thermoplastische polymeren (zoals polycarbonaat). Na de productie op een plat substraat, met standaard PCB-productieapparatuur, krijgt het circuit zijn uiteindelijke vorm met behulp van thermovormingstechnieken zoals vacuümvormen, hogedrukvormen of zelfs spuitgieten. Na afkoelen behoudt de thermoplastic zijn vorm zonder dat er grote interne krachten op het circuit worden uitgeoefend. Dit alles gebeurt met standaard beschikbare productieprocessen, zonder dat grote investeringen nodig zijn en dus tegen geringe productiekosten.

 

De resulterende ontwerpen hebben een laag gewicht, zijn niet complex, hebben een hoge veerkracht en lage gereedschaps- en materiaalkosten. Het productieproces is in hoge mate fabrikant-onafhankelijk omdat standaard industriële processen worden gebruikt.

 

Het productieproces is ontwikkeld in samenwerking met industriële en academische partners in het FP7-project Terasel: Imec, CMST, ACB, Holst Centre, Niebling Formtechnologie; Sintex NP en Philips Lighting. Terasel is een Europees project, gericht op de ontwikkeling, industriële implementatie en toepassing van grote, goedkope, willekeurig gevormde elektronica- en sensorcircuits.