Impuls-printing kan de productie van micro-elektronica flink versnellen

By Polya Pencheva

Elektronica wordt steeds kleiner en steeds krachtiger. Fabrikanten zoeken naar manieren om hun productie te versnellen en op te schalen. Rob Hendriks is programmaleider bij TNO en oprichter van FononTech, een spin-off bedrijf van Holst Centre dat binnenkort van start gaat. Hij heeft onderzoek gedaan naar impuls-printen, dat de productie van micro-elektronica flink kan versnellen. Impuls-printing maakt schaalbare en duurzame productie mogelijk van halfgeleiders, printplaten en verschillende soorten displays.

Hendriks legt uit dat hij zijn hele carrière in de grafische industrie heeft doorgebracht. Het begon allemaal met zijn passie voor het ontwikkelen van een printer. Bij het Holst Centre bouwde hij samen met Fabien Bruning hij een volledig werkend prototype voor impuls-printing.

“Wat je hier ziet is een demonstratiekit. Die is zo klein gebouwd dat je hem gewoon in je koffer kunt meenemen. Zo kun je de technologie demonstreren en mensen ermee laten spelen”, vertelt Hendriks.

“Ik wilde altijd al een technologie ontwikkelen die geïndustrialiseerd kon worden”, vertelt Hendriks toe. Eerder werkte hij aan andere projecten. Maar die liepen allemaal op een gegeven moment vast of konden niet worden geïndustrialiseerd. “Deze technologie is ontworpen voor schaalbaarheid. In principe denken we dat we dit voor elk elektronisch apparaat kunnen toepassen”, legt Hendriks uit. “We hebben het bedrijf FononTech genoemd omdat fonon een warmtedeeltje is. Onze technologie is gebaseerd op warmteontwikkeling.”

“In Brainport kijken we hoe we samen iets groots naar de markt kunnen brengen, ook rond 3D-printing”

Een ‘lab-on-chip’, een tussenwervelschijf of een ultradun raster voor in een röntgenapparaat. Voorbeelden van toepassingen met 3D-printen in de medische wereld.

Hoe werkt het?

“De technologie werkt door middel van snelle oppervlakteverwarming,” stelt Hendriks. “We gebruiken een verwarmingselement dat supersnel opwarmt. Als je er een vloeistof op legt, breng je het oplosmiddel of de vloeistof direct aan de kook.”

Wwanneer het oplosmiddel zijn kooktemperatuur bereikt ontstaat er druk. Daardor wordt de inkt met een ongelooflijke snelheid op het oppervlak gedrukt waarop je wilt printen. Het versnelt met G-kracht van 1 miljoen.” Met impulsdruk kun je op elk type oppervlak printen.

Deze techniek biedt een oplossing voor vele productie-problemen. Met deze techniek kunnen bijvoorbeeld elementen van enkele microns tot vele millimeters worden aangebracht.

Tot dusver gebruiken fabrikanten technieken zoals lithografie of doseersystemen om de onderdelen te printen die voor moderne apparaten worden gebruikt. “De industrie probeert chips kleiner en krachtiger te maken en er steeds meer op steeds kleinere oppervlaktes in te bouwen. Onze technologie maakt dat mogelijk. Die is echt ontworpen voor schaalbaarheid. Je komt het binnenkort tegen in telefoons, VR-headsets en smartwatches”, zegt Hendriks.

Foto: Rob Hendriks op de Holst Centre Innovation Day