cenaero - ict meets plastiwin - 20160512
Post on 18-Feb-2017
102 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PR
OD
-F-0
15-0
1
Impression par jet d'aérosol pour l'intégration de pistes conductrices sur des pièces plastiques injectées
TOPPRINT project
David Dumas, Larbi ArbaouiPolymeric Processes & Composite Tech leader
Contact: david.dumas@cenaero.be
Doc. ref.: PLASTIWIN-NS-001-00
PLASTIWIN - 12/05/2016
PR
OD
-F-0
15-0
1
© 2016 Cenaero – All rights reserved
Contexte du projet TOPPRINT
• Projet de recherche collaborative : co-financée par la région
• Durée: 2 ans– Janvier 2015 – Décembre 2016
• 4 partenaires– Sirris– CRM– MicroSys (ULG)– Cenaero
• Objectifs– Fonctionalisation de pièces industrielles 3D via d'intégration de circuit électronique
par méthode d'impression par jet d'aérosol
PLASTIWIN - 12/05/2016
PR
OD
-F-0
15-0
1
© 2016 Cenaero – All rights reserved
Motivations & Contexte industriel
• Domaine de la plastronique– Couplage des procédés plastique et de l'électronique– Objets “intelligents”: composants électroniques intégrées au coeur / en surface de
pièces plastiques injectées
• Intérêt pour l'industrie– Flexibilité
• Couplage des fonctions électronique / mécanique et optique• Flexibilité géométrique• Miniaturisation
– Coûts• transformation de l'étape de l'assemblage• Réduction du nombre de composants• Augmentation de la qualité
– Environmental benefits• Recyclage toujours possible• Diminution du poids
• Technologies de pointe– Pièces moulées interconnectées
• Intégration de l'électronique dans la pièce thermoplastique injectée• Coût important au niveau des licenses d'utilisation• Coût d'investissement important
– Impression de circuits électroniques
PLASTIWIN - 12/05/2016
PR
OD
-F-0
15-0
1
© 2016 Cenaero – All rights reserved
Comparatif de technologies dans la plastronique
3D Molded Interconnect Devices• Advantages & Drawbacks :
– Integration of mechanical and electronic functions
– Miniaturization / optimized installation space
– Chemical processing for metallization required
– Limited multilayer options– Limited range of substrate materials due
to structuring/metallization process
• Manufacturing processes– Laser Direct Structuring– Two shot molding
Printed Electronics• Advantages & Drawbacks :
– Additive processing– Broad range of printable materials:
(semi-)conductive, isolating and dielectric– No specific substrate required– Current process adapted to planar
substrate – Long term reliability of printed structures
• Manufacturing processes– InkJet printing– Roll to roll printing process (Gravure, offset
and flexographic)
PLASTIWIN - 12/05/2016
PR
OD
-F-0
15-0
1
© 2016 Cenaero – All rights reserved
Procédé d'impression par aérosol
• Impression aérosol + frittage sélectif– Importance de la maitrise de la thermique– Bonne adhésion et tenue à assurer
• Apports au procédés– Maîtriser l'étape de frittage (paramètres laser)– Caractérisation thermique de l'encre chargée en
particules d'argent• Assurer une bonne connaissance de la conductivité• Evacuation du solvent
Film printing Printing positioning in mold Injection molding Part ejection Film detachment/Circuit transfer
Sintering
PLASTIWIN - 12/05/2016
PR
OD
-F-0
15-0
1
© 2016 Cenaero – All rights reserved
Apport de la simulation
• Analyse par homogénéisation des propriétés par modèle local– Etude d'influence de la taille de particules– Etude d'influence de la distribution de particules
0 0,25 0,5 0,75 10,04
0,45
4,5
45
450
Effective Thermal Conductivity
Maxwell-Garnet Approxima-tion
Bruggoman model
Xfem Computation VER: 1 particle
Xfem Computation VER: 4 particles
Xfem Computation VER : 400 particules
Volume Fraction
K– Analyse à l'échelle de la piste de l'électronique
pour adapter le procédé au substrat
top related