Nu apparaten steeds krachtiger worden, worden micro-elektronische onderdelen steeds kleiner en worden ze in complexere gelaagde structuren geplaatst. Traditionele productietechnieken kunnen niet worden opgeschaald om aan toekomstige eisen te voldoen. Dus hoe kun je deze steeds kleiner wordende onderdelen blijven verbinden om betere prestaties, betrouwbaarheid en functionaliteit te bieden? Fonontech heeft het antwoord: Impulse Printing. En NTS ondersteunt hun ambitieuze visie om deze technologie naar de volgende stap te brengen, met hun ervaring en kennis als ontwikkelings- en toekomstige productiepartner. Fonontech’s Co-founder & CEO Rob Hendriks en Systems Engineer Roel Offermans vertellen meer over hun technologie, de visie en de cruciale rol die NTS speelt in het behouden van hun momentum.
Impulse Printing technologie is gericht op de manier waarop de volgende generatie elektronica wordt geassembleerd’, zegt Rob Hendriks, medeoprichter en CEO van Fonontech. In de toekomst zal 3D assemblage cruciaal zijn om aan de vraag van klanten te kunnen blijven voldoen. Terwijl lithografie de afgelopen dertig jaar het antwoord was, vraagt een toenemend aantal AI-apparaten om aanzienlijk meer rekenkracht, een vraag waaraan de huidige technologieën niet adequaat kunnen voldoen.
Impulsdrukken daarentegen brengt patronen over door snelle verhitting van het oppervlak. De ‘inkt’ wordt aangebracht op een ‘bronplaat’ die vervolgens onmiddellijk wordt verwarmd om de inkt uit te stoten en het patroon op de plaat over te brengen op een bestemmingssubstraat. Omdat het een contactloze methode is, kan elk patroon op elk (complex) oppervlak worden overgebracht, waardoor verschillende materialen kunnen worden gebruikt. Denk maar aan soldeerpasta op 3D PCB’s. Het printen kan ook gebeuren in willekeurige formaten, van millimeters tot microns. Kleine onderdelen kunnen ook worden geprint op grote OLED- en micro-led-schermen, of 3D-interconnecties op microchips, of elektroden om displays wikkelen. En dat kan kosteneffectief en in een hoog tempo. Dit is van enorm voordeel voor potentiële klanten – producenten van grote volumes voor alle soorten elektronica, halfgeleiders aan de achterkant en fabrikanten van displays – van wie velen al interesse hebben getoond, zegt Hendriks.
Fonontech, ontstaan uit een tien jaar durend idee bij TNO (Nederlandse onafhankelijke non-profit onderzoeksorganisatie), kwam voort uit een doorbraak in 2013 met Laser Induced Forward Transfer (LIFT), dat precieze materiaalafzetting met behulp van lasers mogelijk maakt. Ondanks de hogere scribingsnelheden hadden lasergebaseerde methoden echter te kampen met verwerkingsproblemen naarmate de vormen kleiner werden. Als reactie hierop ontstond Photonic Printing, waarbij een flitslamp met hoge intensiteit wordt gebruikt voor parallelle verwerking. Toch waren er obstakels bij het garanderen van uniformiteit en het overwinnen van de vermogensbeperkingen van de flitslamp.
Hendriks: ‘In 2019, na mijn terugkeer in Nederland en bij TNO, ontmoette ik medeoprichter Fabien Bruning en samen introduceerden we Impulse Printing. Deze methode maakt gebruik van ‘fononen’- wat warmtedeeltjes zijn – in plaats van lichtdeeltjes, ook wel ‘fotonen’ genoemd, die in traditionele technieken worden gebruikt. Door de fotonenstap over te slaan, is ons proces meer dan 10 keer efficiënter en veel stabieler. Met Impulse Printing gebruiken we direct elektronen om fononen te genereren, waardoor we op elk oppervlak met elk materiaal kunnen printen en nauwkeurige resoluties kunnen bereiken. Omdat we het potentieel ervan inzagen, hebben we Fonontech officieel opgericht in 2023 om deze innovatieve technologie naar de industrie te brengen.
Link magazine februari/maart 2024 Thema: De keten op orde op lokaal niveau.
Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op bij mireille.vanginkel@linkmagazine.nl
De technologie biedt niet alleen een nieuwe en toekomstgerichte manier om micro-elektronica te produceren, maar het is ook de duurzamere route, vervolgt Hendriks. Met de Impulse Printing technologie kan de ecologische impact van de productie van micro-elektronica met een factor 1000 worden verminderd. Lithografie wordt vaak gebruikt om chips elektronisch met elkaar te verbinden. Impulse Printing biedt een additief proces, waarbij een patroon duizenden keren op zeer hoge snelheid wordt gekopieerd, terwijl alleen materiaal wordt afgezet waar dat nodig is.’
Fonontech wil zich richten op de levering van verbruiksartikelen, de platen met de micropatronen. Het was voor ons belangrijk om onze voetafdruk klein te houden en in Eindhoven te zijn, een van de beste ecosystemen ter wereld voor het bouwen van complexe machines. Er zijn veel bedrijven in de regio met specifieke expertise die we nodig hadden om onze machines te ontwikkelen’, merkt Hendriks op. Eindhoven is ook waar NTS in beeld kwam. Met hun aanwezigheid hier en hun gerenommeerde engineering- en productie-expertise was de samenwerking met Fonontech een symbiotische stap.’
Jeroen Sprankenis, New Business Development Manager bij NTS licht toe: ‘Als NTS richten we ons niet alleen op onze grote klanten, maar ook op interessante nieuwe technologie gedreven scale-up bedrijven. We ondersteunen hen bij productontwikkeling, industrialisatie en serieproductie om hun time-to-market te verkorten. Fonontech wekte de interesse van NTS. De technologie die nodig is voor hun machines sluit aan bij de ontwikkelings- en productiecompetenties van NTS. We realiseerden ons dat Fonontech kon profiteren van onze jarenlange ervaring en onze knowhow.’
Dat loste ook de volgende uitdaging voor Fonontech op – opschalen. Roel Offermans, Systems Engineer bij Fonontech, merkt ook op: ‘Een van onze grootste uitdagingen is nu het opschalen van de productiecapaciteit. De kern van onze technologie is Impulse Printing, maar om dit op de markt te brengen moeten we de module assembleren. Dat is waar NTS ons ondersteunt. Op dit moment ligt de focus van deze samenwerking op fast lane engineering en productie van kritieke kernmodules van het Fonontech systeem. NTS ondersteunt haar klanten echter niet alleen bij de ontwikkeling en prototyping, maar ook bij het opschalen en industrialiseren in latere stadia, wat nodig zal zijn voor de volgende stap in deze samenwerking’.
