Gerard & Anton Award winnaar FononTech: Impulse Printing doorbreekt grenzen van micro-elektronica

Devices worden krachtiger; hun onderdelen kleiner en complexer. Hoe krijg je daarvoor de electronische verbindingen nog betrouwbaar – en liefst niet al te duur – gefabriceerd? Nou, met Impulse Printing. En laat dat nu net de specialiteit van Fonontech zijn.

Deep-tech start-up FononTech haalde onlangs €2,3 miljoen op in een seed-investeringsronde. Het jonge bedrijf gebruikt het geld om hun geprinte micro-elektronicatechnologie verder te ontwikkelen. FononTech werd in 2022 opgericht als spin-off van TNO bij Holst Centre in Eindhoven. CEO Rob Hendriks is optimistisch over de marktkansen: “We verwachten dat de markt voor micro-elektronica assemblage de komende vijf jaar zal verdubbelen tot ongeveer €78 miljard. We zijn blij met het vertrouwen van onze investeerders dat we hier een groot deel van zullen veroveren.”

Micro-elektronische onderdelen worden steeds kleiner en worden steeds dichter op elkaar geplaatst, vaak in complexe, gelaagde structuren. Het elektronisch met elkaar verbinden van deze onderdelen wordt steeds uitdagender en de toenemende miniaturisatie en geïntegreerde elektronica vragen om betere prestaties en meer functionaliteit. Traditionele productietechnieken worden tot het uiterste opgerekt; met haar Impulse Printing Technology oplossing wil Fonontech deze grens doorbreken.

FononTech beweert dat de ecologische impact van de productie van micro-elektronica met zijn nieuwe technologie met een factor 1000 kan worden verminderd. Impulse Printing is een additief proces, waarbij een patroon duizenden keren met zeer hoge snelheid wordt gekopieerd terwijl alleen op de vereiste plaatsen materiaal wordt afgezet. De internationale halfgeleider- en displaymarkt is nu al sterk geïnteresseerd in de technologie van FononTech. Maar Hendriks verwacht nog meer: “Onze ambitie is om wereldwijd marktleider te worden in duurzame assemblage en productie van micro-elektronica.”

Meer chiplets, kleiner volume

Om daar te komen, moet FononTech de markten waarin het opereert doorgronden. Hendriks: “Wij bouwen high-end apparatuur voor de halfgeleider- en beeldschermindustrie. In de halfgeleidermarkt gaat het vooral om geavanceerde verpakkingen, waarbij steeds meer kleine chipjes in een kleiner volume worden gepropt. Producenten willen graag af van ‘wire bonding’ omdat het traag is, veel volume inneemt en niet kleiner gemaakt kan worden. De beeldschermindustrie probeert al jaren een kosteneffectieve en schaalbare methode te vinden om elektroden te omwikkelen (‘wrap around’). Deze elektronische lijnen verbinden de voorkant van het beeldscherm, waar zich de pixels bevinden, met de achterkant, waar zich de besturingselektronica bevindt. Met omhullende elektroden wordt het mogelijk om schermen zonder rand te maken. Hierdoor kun je oneindig grote displays maken door alle kleine displays te combineren. Onze Impulse Printing technologie kan deze wrap-around elektroden op zeer hoge snelheid en kosteneffectief printen.”

Hendriks verwacht dat de miniaturisatie van nanoschaaltransistors de komende tien jaar zijn grenzen zal bereiken, waardoor het steeds belangrijker wordt hoe deze microchips – of chiplets – worden verpakt. “De verwachting is dat geavanceerde verpakking op microschaal nodig zal zijn om de Wet van Moore in leven te houden.”

Zelfs met de recente financieringsronde en dit soort hoge verwachtingen, had FononTech de afgelopen periode een aantal uitdagingen te overwinnen. Hendriks geeft een voorbeeld: “Het bewijzen dat het verwarmingselement in de Impulse-plaat meer dan duizend keer razendsnel kan verwarmen zonder kapot te gaan. Ons bedrijfsmodel werkt alleen als een Impulse-plaat meer dan duizend keer kan afdrukken. Anders worden de kosten te hoog voor de eindklant.”

Demo Kit

Met de Impulse Demo Kit – in feite een kleine printer in een doos – heeft FononTech bewezen dat het concept echt kan werken. “Het heeft ons op de kaart gezet bij de industrie en geleid tot de financiering die nodig was om de Impulse Beta te ontwikkelen.”

FononTech maakt deel uit van het ecosysteem Brainport Eindhoven, dat behulpzaam kan zijn bij de ontwikkeling. “Wij bouwen hightech machines en Brainport Eindhoven behoort tot de beste ecosystemen ter wereld voor het bouwen van complexe machines. Er zijn veel bedrijven in de regio met specifieke expertise die we nodig hebben om onze machines te ontwikkelen.” Toch heeft de regio ook zijn uitdagingen. De belangrijkste is het vermogen om zich aan te passen aan de economische verwachtingen. Hendriks: “We hebben meer woningen nodig, gezien de groei in de regio.”

FononTech maakt als winnaar in de negende ronde van de Gerard & Anton Awards deel uit van een al sterke traditie. Welke van de tachtig eerdere winnaars springt er voor Rob Hendriks uit? “LionVolt. Het lichter, kleiner en efficiënter maken van batterijen is cruciaal voor alle toekomstige elektronische producten. Alleen elektronica miniaturiseren is onvoldoende, want de huidige accu’s eisen nog steeds een groot deel van het volume op.”