Fortalecimiento Institucional
AVANCES EN LA PLATAFORMA DE PROCESOS DE ELECTRÓNICA IMPRESA FUNCIONAL EN EL INTI
M. Roberti(1), D. Ricalde(1), J. Marinoni(1), M. Acevedo(1), S. Maugeri(1), F. Veliz(1), A. Lozano(2), M. Mass(1)
mmass@inti.gob.ar
(1)Dto. Prototipado Microelectrónico y Electrónica Impresa - DT Micro y NanotecnologíasSOAC-GODTeI-
INTI (2)DT Micro y Nanotecnologías-SOAC-GODTeI-INTI
Palabras Clave: Electrónica Impresa, Impresión Funcional, Electrónica Flexible,
Fabricación aditiva.
transferibles a la industria y su
INTRODUCCIÓN
escalado.
posterior
La electrónica flexible se suma cada día más a una gran cantidad de objetos y productos de uso cotidiano, incorporando valor añadido y generando nuevas necesidades. La variedad de dispositivos podría ser inmensa, aunque su factibilidad depende de las características de los materiales y de las tecnologías que se utilicen. Para ello se está trabajando en sustituir y/o combinar los procesos de fabricación de la microelectrónica tradicional basada en silicio, con técnicas de fabricación basadas en métodos aditivos, agrupadas en el concepto de Electrónica Impresa (EI) o Printed Electronics (PE), siendo un paradigma de la fabricación electrónica.
Siguiendo esta línea de investigación aplicada, con constancia y coherencia, con una planificación sostenida de corto, mediano y largo plazo [1], el Laboratorio de Procesos de Electrónica Impresa del Centro de Micro y Nanotecnologías de INTI ofrece la posibilidad de trabajar en varios procesos industriales de impresión a nivel de planta piloto, utilizando pequeños volúmenes de tintas y sustratos, resolviendo pequeños lotes de pruebas en corto plazo, con el objetivo de validar la funcionalidad de los dispositivos desarrollados y sus características en instancias previas a la producción.
OBJETIVOS El objetivo de este trabajo es dar a conocer los avances obtenidos en electrónica impresa por parte del equipo de profesionales y técnicos que integran el actual Departamento de Prototipado Microelectrónico y Electrónica Impresa de INTI tanto en la construcción de una pequeña planta piloto con equipamiento específico en la temática (Figura 1) y formación de RRHH, como en la búsqueda, articulación y acompañamiento a las PyMEs en desarrollos tecnológicos
Figura 1: Planta piloto de procesos de electrónica impresa (EI)
DESARROLLO
Enfocados en lograr los objetivos antes planteados y generar una base sólida tecnológica de innovación, desarrollo y transferencia, se llevan a cabo las siguientes acciones:
- Análisis de las oportunidades y problemáticas
que tienen las PyMEs nacionales para que
puedan darle valor añadido, ganar
competitividad y/o reducir costos al implementar
esta tecnología en sus productos, procesos
productivos
o
servicios.
- Dar capacitaciones y asistencias periódicas a
PyMEs e instituciones públicas o privadas,
nacionales
e
internacionales.
- Búsqueda, investigación y adquisición de
herramientas y equipamiento necesarios para
acortar los tiempos de desarrollo y reducir los
costos
de
producción.
- Trabajar en la compra de insumos para contar
con cantidades básicas y necesarias para
realizar las primeras pruebas de concepto,
reduciendo los tiempos para llegar a los
resultados en la instancia que sea útil la PyME.
-Búsqueda, investigación y selección de nuevos
materiales. Caracterización y validación de sus
funcionalidades en el laboratorio para poder
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ofrecerlos como parte del abanico de soluciones disponibles que puedan adoptar las empresas. - Formación continua de los RRHH del equipo de trabajo en las diferentes áreas de esta temática. - Realizar investigación y desarrollo en circuitos de tecnología híbrida (combinación de tecnología clásica de silicio con electrónica flexible) y circuitos con tecnología de In mold Electronics las cuales potencian en diferentes aspectos las ventajas de los desarrollos en electrónica impresa.
RESULTADOS
Se construyó una planta piloto de Procesos de
Electrónica Impresa (Figura 1)
con
equipamiento específico y dedicado para el
desarrollo de prototipos, dispositivos, productos
y/o procesos. Actualmente la misma dispone de
las siguientes tecnologías:
● Impresión Serigráfica ● Impresión Inkjet ● Impresión Flexográfica ● Impresión por Huecograbado ● Impresión Offset ● Impresión 3D (Tecnología FDM y SLA) ● Plotter de corte
Se logró la formación de RRHH calificados a través Prácticas Profesionales Supervisadas (UTN), Proyecto Final de Ingeniería (UTN), Tesinas de grado (UNSAM) y tesis doctorales (UNSAM) desarrolladas en la temática de electrónica impresa [2]. También se logró sensibilizar y promover esta tecnología a una gran cantidad de estudiantes de diferentes universidades tales como UTN-FRBA, FADU, FBA-UNLP a través de trabajos prácticos, charlas de técnicas introductorias y de divulgación.
Así mismo, desde la Municipalidad de 3 de Febrero [3] y el Municipio de Lujén se obtuvo el pedido formal de capacitación para el sector industrial de la zona.
Se establecieron convenios de colaboración y de confidencialidad con diferentes actores del sector Científico y Tecnológico (UTN, FADU, FBAUNLP, UNLAM, M3F, FAN) y PyMEs de las áreas de Biotecnología y Circuitos Electrónicos Híbridos.
Se lograron desarrollos tecnológicos transferibles a la industria, generando articulaciones entre empresas privadas, identificando los actores para cada eslabón de la cadena de desarrollo de productos, acompañándolos, junto a otros grupos del sector científico tecnológico, en la transferencia tecnológica y escalado de productos, para la
sustitución de importaciones de componentes electrónicos e insumos descartables, fabricados con tecnología de película gruesa y electrónica impresa.
Se desarrollaron proveedores vinculados a la temática tanto en el área de procesos tecnológicos como en área de materiales.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Esta oferta tecnológica es consecuencia de una planificación sostenida en el tiempo, de promoción y formación de una plataforma vinculada a los procesos de EI para asesorar y asistir a los industriales nacionales. En muchos casos esto implica ser parte (o la totalidad) del grupo de I+D de las PyMEs para generar los desarrollos o implementación de procesos que incluyan EI con el objetivo de ganar competitividad, robustez y bajos costos en los procesos de fabricación y comercialización, tanto sea integrándolos a los productos ya existentes o generando nuevos que permitan ampliar y diversificar su oferta.
Fortaleceremos esta plataforma trabajando en temas estratégicos, como la electromovilidad, baterías, sensores, autos eléctricos, salud, etc… reforzando los lazos y vinculaciones existentes con otras instituciones reconocidas en la temática, tanto nacionales (FAN, Fundación Gutenberg) como internacionales (IMB-CNM, Eurecat, Naitec, TU Chemnitz), y también buscando nuevos referentes.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo contó con la colaboración de: - Dra. Ing. Liliana Fraigi, ex Directora del Centro de Micro y Nanoelectrónica del INTI, quien nos dio la oportunidad de comenzar este proyecto con su apoyo Institucional y participación en las discusiones para forjar los criterios de la oferta tecnológica que requieren nuestros industriales. - Secretaría de Micro y Nanotecnologías-INTI por ayudarnos con todos los trámites internos para realizar las compras y compromisos administrativos en tiempo y forma, los cuales son necesarios para llevar adelante nuestros desarrollos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Roberti, M. et al., “Plataforma de electrónica
impresa funcional en el INTI”, TecnoINTI, 2017.
[2] Mass et al., “Fully Inkjet-Printed Biosensors
Fabricated with a Highly Stable Ink Based on Carbon
Nanotubes
and
Enzyme-Functionalized
Nanoparticles”, Nanomaterials 2021, 11(7), 1645.
[3]
Eventos,
Tecno3F,
https://www.tresdefebrero.gov.ar/eventos/electronicai
mpresa/. Accedido en julio, 2022.
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