Lisäävä valmistus tai additiivinen valmistus tarkoittaa prosessia, jossa esine tai laite valmistetaan kerros kerrokselta. Tutuinta se on 3D-tulostuksesta. Nyt EU:n alaisessa SmartEEs2-projektissa on tehty merkittävä läpimurto, kun tutkijat onnistuivat lisäävällä menetelmällä valmistamaan toimivan laitteet piirikortin.
Asialla on painetun elektroniikan pioneereihin kuuluva saksalainen InnovationLab. Läpimurto tehtiin Horizon 2020:n rahoittamassa SmartEEs2-tutkimusprojektissa yhdessä ISRAn kanssa. Käytetyt piirit ovat silkkipainettuja ja yhteensopivia tavanomaisten juotosprosessien kanssa.
Painetun elektroniikan valmistus on lisäysprosessi, jossa ei käytetä myrkyllisiä etsausaineita ja joka toimii suhteellisen alhaisissa, noin 150 asteen lämpötiloissa, mikä vähentää energiankulutusta. Lisäksi lisäainepiirilevyjen valmistuksessa käytetyt substraatit eli alustat ovat jopa 15 kertaa ohuempia perinteisiin tekniikoihin verrattuna, mikä vähentää materiaalin kulutusta ja vähentää tuotantoprosessissa syntyvän jätteen määrää.
InnovationLab on valmistanut fyysisen prototyypin, joka sisältää kaikki älykkään tagin eli tarran tärkeät lohkot. Se käyttää kuparimustetta korkean johtavuuden varmistamiseksi. Komponenttien asennus voidaan tehdä perinteisellä reflow-juotosprosessilla, jolloin valmistajat voivat siirtyä uuteen tekniikkaan ilman investointeja uusiin laitteisiin.
Monikerroksista metallia ja dielektristä tulostusta käytettiin halutun toiminnallisuuden toteuttamiseen. Piirikortilla on vähävirtainen lämpötila-anturi ja loggeri, NFC-liitäntä painetun antennin kautta ja kompakti akku, joka ladataan painetusta aurinkokennosta. Prototyyppi on näin täysin omavarainen energiansa suhteen.
Kehitetyllä prosessilla voidaan tuottaa sekä vakio- että joustavia piirilevyjä, joissa on jopa neljä kerrosta, ja sitä voidaan käyttää hybridielektroniikan tuote- ja prosessikehityksessä.
SmartEEs2 on eurooppalainen hanke, jota rahoittaa Euroopan unionin Horisontti 2020 tutkimus- ja innovaatio-ohjelma. Sen tavoitteena on tarjota kiihdytystukea innovatiivisille yrityksille joustavien ja puettavien elektroniikkateknologioiden integroimiseksi ja siten edistää Euroopan teollisuuden kilpailukykyä.
