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 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

Nyt Erikoistuminen Tulevaisuudessa 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 Muovipohjainen systeemi-integrointi ("Smart System Integration") Laitetason integrointi toteutetaan muoveilla ("More than Moore") Piitä tarvitaan edelleen muistiin ja laskentaan ("More Moore") Nanoteknologiasta lisää funktionaalisuutta Muovimekaniikka Muovipohjainen elektroniikka Muovioptiikka Toiminnalliset muovimateriaalit 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

Nyt Teknologiakonvergenssi Tulevaisuudessa 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 Elektroniikkaa kaikkialla 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

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