110 likes | 267 Views
Tulevaisuuden elektroniikka on muotoiltavaa ja joustavaa Media-aamiainen 24.4.2008 Teknologiapäällikkö Janne Aikio. Elektroniikka murroksessa. Elektroniikka integroituu kaikkialle ja monimuotoistuu - elektroniikkaa tulee uusissa muodoissa ja uusissa sovelluksissa
E N D
Tulevaisuuden elektroniikka on muotoiltavaa ja joustavaaMedia-aamiainen 24.4.2008TeknologiapäällikköJanne Aikio
Elektroniikka murroksessa • Elektroniikka integroituu kaikkialle ja monimuotoistuu - elektroniikkaa tulee uusissa muodoissa ja uusissa sovelluksissa • Tulevaisuuden eurooppalaisen elektroniikkateollisuuden suuntaviivoina erikoistuminen ja prototalous • Muoviteknologian mahdollisuus on integroinnissa • Muoviteknologia mahdollistaa toiminnallisuuksien yhdistämisen samassa valmistusprosessissa • Pakkausteknologian ratkaisuja ja standardeja uudistettava muovien ominaisuuksien vuoksi • Materiaalien räätälöinti ja nanoteknologia tuovat lisämahdollisuuksia • Muovipohjaisen elektroniikan liiketoimintamallit hakevat vielä muotoaan
Monimuotoinen elektroniikka - elektroniikka erikoistuu ja sulautuu tuotteisiin Korkea integrointiaste vaatii sovellukseen sopivan tavan suunnitella ja valmistaa elektroniikkaa "Kiina" Elektroniikka Elektroniikka 1 Elektron. 2 Elektron. 3 Sovellus 1 Sovellus 2 Sovellus 3 "Eurooppa" Sovellus 1 Sovellus 2 Sovellus 3 Nyt Erikoistuminen Tulevaisuudessa
Muoviteknologia mahdollistaa toiminnallisuuksien yhdistämisen • Muovimekaniikka • Muovipohjainen elektroniikka • Muovioptiikka • Toiminnalliset muovimateriaalit • Muovipohjainen systeemi-integrointi ("Smart System Integration") • Laitetason integrointi toteutetaan muoveilla ("More than Moore") • Piitä tarvitaan edelleen muistiin ja laskentaan ("More Moore") • Nanoteknologiasta lisää funktionaalisuutta Nyt Teknologiakonvergenssi Tulevaisuudessa
Muovi-integraation kehitys aikajanalla 2006 - 2008 2009 - 2011 2011 - 2015 Painetut piirit ja yksinkertaiset moduulit: • taustavalot • antennit • UI-levyt • sensoripaketit Uudella teknolo-gialla tehtyjä multi-funktionaalisia integroituja moduuleja Virtalähteitä, logiikkaa ja näyttöjä sisältäviä autonomisia systeemejä Monimutkaisia hybridituotteita, joissa on raken-teisiin upotettuja elektroniikka-piirejä ja aktiivisia komponentteja Sensoreita, aurinkoken-noja, OLEDejä ja RFID-piirejä sisältäviä yksinkertaisia systeemejä Integroituja sensoreita, jotka hyödyntävät mm. nanoteknologiaa Muoviin upotettuja optoelektro-niikkakompo-nentteja & optiikkaa Uusia teknologian mahdollistamia aplikaatioita “Origami- elektroniikkaa”
Pakkaustekniikka sopeutuu muovien ominaisuuksiin • Pakkaustekniikka takaa elektroniikan luotettavuuden • Muoveilla on pakkausteknisiä erityisominaisuuksia • Hidas kosteuden läpäisy • Lämpölaajeneminen, elastisuus, plastisuus • Räätälöinti ja toiminnallisuus • Muoviteknologiassa tarvitaan uusia pakkausteknisiä ratkaisuja ja uusia menetelmiä luotettavuustestaukseen • Uudet pakkausteknologiastandardit tarpeen!
Nanoteknologia tarjoaa uusia mahdollisuuksia • Materiaalien ominaisuuksien räätälöinti • nanopartikkelit, hiilinanoputket • lämmön- ja sähkönjohtavuus, kestävyys, mekaaninen toiminnallisuus, bioyhteensopivuus • anturit, mekaaniset ja pakkaustekniset ratkaisut, painettavuus jne. • Pinta- ja tilavuusrakenteet • Likaa ja kosteutta hylkivät pinnat • Optiset ja sähköiset rakenteet - esim. suodattimina toimivat metamateriaalit • Antureita herkistävät pintarakenteet
Ympäristönäkökohtia • Lisäävät (additiiviset) valmistusmenetelmät • Tuotetta valmistettaessa rakenteita tehdään lisäämällä eikä poistamalla materiaalia • Materiaalin ja kemikaalien kulutus vähenee • Ruiskuvalettavien kestomuovien kierrätys helpompaa • Nykyiset kertamuoveihin perustuvat elektroniikka-alustat sisältävät halogeeneja (=> dioksiinit), ja niiden kierrätyksessä käytetään haitallisia kemikaaleja ja korkeita lämpötiloja • Tulevaisuudessa monipuoliset standardoidut valmistusmenetelmät ("standarditehtaat") tukevat paikallista, kulutustarpeen mukaista valmistusta globaalin valmistuksen sijaan
Liiketoimintaketju yksinkertaistuu, kun valmistus tehdään yhdessä prosessissa Materiaalit Komponentit Materiaalit Komponentit Erikoistuneet valmistusprosessit Mekaniikka Elektroniikka Optiikka Kokoonpano Yhdenaikainen valmistus Mekaaniset, sähköiset ja optiset toiminnot Nyt Teknologiakonvergenssi Tulevaisuudessa
Tulevaisuuden elektroniikkaa • Konsepti: Mittalusikka 2012-2015 • Lusikka punnitsee ja mittaa lämpötilan • Taipumaa ja lämpötilaa mittaavat anturit integroitu lusikan varteen • Yksinkertainen elektroniikka laskee taipumasta grammamäärän • Painettu OLED-näyttö ilmoittaa tuloksen • Virta aurinkokennosta tai ravistamalla • Lusikka toteutettu edullisesti muoviteknologialla – yhdistämällä ruiskuvalua ja painettua elektroniikkaa Elektroniikkaa kaikkialla
Yhteenveto • VTT tutkii muoviteknologiaa tulevaisuuden elektroniikkatuotteiden mahdollistajana • Elektroniikka monimuotoistuu ja sulautuu tuotteisiin • Muoviteknologian mahdollisuus on toiminnallisuuksien integroinnissa • Materiaalit, pakkaustekniikka, valmistustekniikat ja ympäristötekniikka vaativat lisätutkimusta • VTT - Enabling Smart Systems Integration