El futuro es nano

Se puede decir que el gran desarrollo de la nanotecnología revolucionará el sector de la electrónica. Los semiconductores líquidos están creando nuevos mercados para pantallas, sensores, células solares e incluso circuitos integrados y eventualmente sustituirán a los semiconductores fabricados con silicona en una amplia gama de aplicaciones. Gracias a los servicios de moldeo por inyección rápida proporcionados Protolabs®, Nanoident AG le ha “ganado por la mano” a la competencia.

Nanoident Technologies AG, con sede en Linz, Austria, es la empresa líder en el desarrollo y producción de sensores semiconductores de circuito impreso y fue la primera empresa del mundo en comercializar productos de sensores de circuito impreso para aplicaciones de gran volumen.

Gracias a tintas elaboradas con materiales líquidos conductores y semiconductores, es posible imprimir circuitos electrónicos en casi cualquier superficie utilizando sistemas de impresión de vanguardia. Esto posibilita un gran aumento de la productividad y un descenso proporcional del tiempo de producción y de los costes de los dispositivos; puede decirse que constituyen el primer cambio paradigmático (desde que Intel inventó el semiconductor de óxido metálico en 1962) en el sector de los semiconductores.

La fase de pruebas y la producción de estos dispositivos semiconductores orgánicos tienen lugar en Linz. Los dispositivos se imprimen en láminas de vidrio y se verifican después del proceso de impresión.

“Nuestros intentos iniciales para interconectar los dispositivos de vidrio con sistemas de prueba automatizados resultaron bastante complicados”, afirma Jeff Graw, el hombre responsable del desarrollo de la electrónica. “Intentamos cosas como un cable de cinta encolada al vidrio utilizando una "cama de clavos" con contactos elásticos. Entonces decidimos utilizar un nuevo dispositivo conector bidireccional que pudiéramos fijar al vidrio y obtener un contacto fiable. Sin embargo, necesitábamos una carcasa de plástico para alojar el conector, puesto que éste no podía apoyarse en el vidrio sin más".

La carcasa de plástico de dos piezas tenía que cumplir algunos requisitos. En primer lugar, las dos mitades tenían que ajustarse perfectamente, de forma que un sobre-apretado de la sujeción no rompiera el vidrio. Además, los contactos sobre la lámina de vidrio tenían que alinearse de forma precisa con los contactos del conector.

“Soy ingeniero eléctrico, de profesión y nunca antes había tenido que hacer algo como esto”, admite el Sr. Graw. “Comencé a diseñar las piezas de plástico utilizando SolidWorks. Parecía ir bien, pero yo sabía que la prueba de fuego sería la producción. Encontré a Protomold en Internet y les envié mi modelo en SolidWorks en 3D a través de su sitio web. En un par de horas tenía en mi bandeja de entrada un presupuesto y un informe de fabricación ProtoQuote® para la mecanización y las piezas".

El estudio de fabricabilidad y el presupuesto ofrecidos por ProtoQuote son, principalmente, un resumen de los problemas potenciales con la pieza, explicado de forma clara, sencilla y sin tecnicismos, incorporando sugerencias de modificación y si es necesario, volviendo a realizar todo el diseño. Una de las principales ventajas del sistema ProtoQuote es que simplifica y desmitifica el moldeo por inyección para todos los implicados en el proyecto de desarrollo del producto y despeja muchas incógnitas acerca del proceso.

Además de los requisitos de tolerancia ajustada, la carcasa de plástico también debía ser disipadora de la carga estática, sin llegar a ser tan conductiva como para generar un cortocircuito eléctrico.

“Protolabs realizó un trabajo excelente en lo relativo al material”, explica. “La carcasa ajusta perfectamente y hemos probado las propiedades disipadoras del componente de forma satisfactoria".

Protolabs estuvo en contacto con el Sr. Graw durante todo el proceso de adición de un ángulo de desmoldeo a su diseño con el fin de mejorar el moldeo por inyección, a pesar de su falta de experiencia en el diseño.

“Fue increíble trabajar en equipo con Protolabs", afirma. “En un plazo de dos semanas recibimos la primera partida de 100 muestras en Austria. Cuando la vi me quedé impresionado al comprobar que habían realizado una replica exacta de mi diseño. Como ya he dicho, el diseño mecánico es nuevo para mí y resulta algo extraño contar con alguien que fabrique un producto real a partir de un modelo CAD. Confiaré totalmente en Protomold para futuros proyectos".

Las carcasas del conector suministradas por Protolabs se están sometiendo actualmente a un ciclo de pruebas acelerado en Nanoident, lo que principalmente significa pasarse varios meses dentro de un horno.

“De momento, están aguantando bien", comenta el Sr. Graw. “Tienen buen aspecto y no se observan deformaciones ni rajaduras en la pieza plástica. Seguramente vamos a necesitar más, por lo que Protolabs seguramente recibirá otro pedido en breve".

El éxito del trabajo realizado en Nanoident está a la vista de todos. Fundada en 2004, la empresa austriaca ya tiene delegaciones en los EE.UU., Francia, y actualmente se está estableciendo en Alemania.

Los dispositivos semiconductores de circuito impreso de Nanoident son flexibles, desechables, ligeros, ultra finos, cuentan con propiedades espectrales adaptadas a cada aplicación y pueden contener fuentes luminosas y detectores de luz, además de circuitos electrónicos. Basándose en las mejoras permanentes de su plataforma tecnológica Semiconductor 2.0, que es líder del mercado, la empresa está perfectamente encaminada para convertirse en uno de protagonistas del mercado de los semiconductores impresos.