Introduction sur l’électronique impriméePrésentation de la filière & perspectives d’évolutions pour l’industrie Française

10 Octobre 2018

Anne-Lise MARECHALDélégué général

Plastronique• Plasturgie• Electronique• Numérique

Nouvelles fonctionnalités intégrées directement à l’intérieur des pièces

Le rôle de l’électronique imprimée,apporter de l’intelligence

Mécatronique• Mécanique• Electronique• Numérique

Electronique imprimée

RugositéSolvantFlexibilité

Résistivité de surfaceRésistance thermique

ImprimabilitéTransparence Sérigraphie

FlexographieOffset

Jet d’encre ...

ViscositéTension de surfaceRésistance vieillissement

Conductivité électriqueSéchage

Manipulation

Formulations

• Conductrices Polymères organiquesEncres métalliques

• Semi conductrices• Electro actives

• Isolantes

Substrats

• Plastique• Papier

• Tissu• Verre• Métal

• Peau...

DépôtsImpression

• traditionnelle• numériqueDépôt sous vide

Fonctionnalités

électroniques• Oleds• Capteurs

• Antennes • Batteries• Transistors

• Systèmes…

L’électronique imprimée,une technologie pluridisciplinaire

Finesse et personnalisationØ Intégration facile aux systèmes existants

Taille des circuitsØ Des fonctions électroniques sur de grandes surfaces

Conformabilité et flexibilitéØ De nouveaux modes d’intégration des fonctions électroniques (impression)

Légèreté et soliditéØ Robustesse des circuits plastiques (applications nomades)

Une technologieavec des atouts incontestables

Facilité de fabricationØ Fort rendement des techniques d’impression

Production à température et air ambiant, peu de matériau déposé, nombre réduit d’étapesØ Faible empreinte carbone

Production sur grandes surfaces (déroulé / feuille à feuille)Ø Infrastructures : investissements faibles

Production de masse réalisable en FranceØ Fabrication compétitive à l’international

Certaines limites : . Durée de vie (OLED et OPV). Complexité/densité de fonctions

Une technologieavec des atouts incontestables

AIRBUSDASSAULTEUROCOPTER…

BOLLORE SNCFRENAULTPLASTIC OMNIUMPEUGEOTVALEO

MICHELIN …

ENGIELEGRANDAREVASAINT GOBAINSCHNEIDER ELECTRICCAISSE DES DEPOTSBOUYGUESVINCITOTAL …

OBERTHURBANQUE DE FranceGEMALTO …

L’OREALDIORCHANEL LVMH …

ABBOTBIOMERIEUX SANOFIURGO …

JC DECAUXDECATHLONPARROTORANGECARREFOURLECLERCSMOBY …

WITHINGSSAFRANTHALES …

MÉDICAL

SMART BUILDING

MILITAIRE

SMART CITIESTRANSPORT

AUTOMOBILE

INDUSTRIE 4.0

AGROALIMENTAIRE

AGRICOLE

AÉRONAUTIQUE

COSMETIQUE

FERROVIAIRE

Des applicationssur de multiples marchés

Asie Pacifique56%

AmériqueDu Nord16%

Europe28%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Marché mondial en B$

2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021

1,65 2,23,62

8,46

16,46

27,3

44,23

Un marchéavec un fort potentiel de croissance

PME

START-UP

GROUPES

INSTITUTIONS

ORGANISMESEUROPEENS

LABORATOIRES&

PLATE-FORMES

ECOLES & UNIVERSITÉS TECHNOLOGIES

APPLICATIONS

R&D

FINANCEMENTS

EDUCATION

10%

15%

75%20%

40%

15%

AFELIM,plateforme de la filière France

La filière France

ACCELONIX - ADDEV MATERIALS - ALPHA RLH - APEM - ARJO SYSTEMS - ARJOWIGGINS CREATIVE PAPERS - ARKEMA PIEZOTECH - ARMOR - BORDEAUX INP - CANOE - CEA IRAMIS - CEA LITEN - CENTRE TECHNIQUE DU PAPIER - CERADROP MGI - CHIMIE TECH SERVICES COATINGPLASMA INDUSTRIES - CPSS - CRM GROUP - DOREY - EIDD - ELASTOPOLE - ENCRES DUBUIT - ENSAIT - EXELSIUS - GDROERA - GRENOBLE INP PAGORA - ICCF- IEMN LEAF - IM2NP - INCORE SYSTEMES - IPC - IRLYNX - ISEP - ISORG – ITECH - ITODYS - KELENN TECHNOLOGY KERDAINO -

LCPO - LINXENS - LUMOMAT - LUQUET& DURANTON - LYCEE GUTENBERG - MARTIN TECHNOLOGIES - MATINENCQ - MICROPACKS - MINALOGIC - MP2E - MULANN - NANORGASOL - NORCOP - NORMANDY COATING - ODAXOS - PARAGON IDENTIFICATION - PCAS PLASTICOMNIUMPLASTIPOLIS - PEC - POLYTEC - PORCHER INDUSTRIE - PROTAVIC INTERNATIONAL - S2E2 - SATT CONNECTUS - SCHNEIDER ELECTRIC - SCS - SEMI - SEMILAB – SN SERITECH – SUPRATEC JMD - SERIBASE - TECHTERA - THIEME - VFP INK TECHNOLOGIES

73Membres

Rencontres ELECTRONIQUE IMPRIMEE 6 / 7 MARS 2019 - PARIS

Un contact direct « Client » aux Rencontres thématiques3 ou 4 fois par an (textile, bâtiment, cosmétique, santé, ...)Présentation aux cibles marchés en régions

Interventions sur différents événementsUne newsletter (5 à 6 par an)Diffusion auprès de 6 000 contacts métiers

Pavillon AFELIM sur 3 salons internationaux (LOPEC, PRINTED ELECTRONICS)Liens étroits avec d’autres organisations

Un site web avec intranet pour les adhérentsUne page A4 de présentation par adhérent (mots clés)Plus de 300 000 clics annuels

Un stand par adhérent aux Rencontres250 personnes dont 50% de décideurs innovationConférences et networking pour les clients

MARKETING

INFORMATION

INTERNATIONNAL

COMMUNICATION

INSTITUTIONNEL

Les actionsde la plate-forme France

ÉDUCATION R&D PRODUCTION FONCTIONNALITÉSPROCESS

Impression

Chimie Substrats Formulations

Dépôts Equipements Usines

Oleds Capteurs

Batteries Antennes

Plateformes

Systèmes Photovoltaïque

Affichage, Automobile,Bâtiment, Contrefaçon,

Cosmétique,Environnement,

Grande distribution,Jeux, Industrie,

Logistique, Packaging,Santé, Sécurité,

Signalétique, Textile,Transport...

CHAÎNE DE VALEURLa véritable force de la France : disposer de tous les maillons

AFELIM, plate-forme de la chaîne de valeur des acteurs de l’électronique imprimée, représente une filière performante, créatrice d’emplois en France.

Electronique

Matériaux

Métiers Services

ISEPTransistors. Capteurs

ITECHChimie Encres - Textiles - Cuir

LUMOMATOLEDS, OPV, Capteurs

LYCEE GUTENBERGGraphisme - Electronique

Bordeaux INPOLEDS, OPV, Capteurs - Systèmes

EIDDOLEDS, OPV, Capteurs - Systèmes

ENSAITTextile

GRENOBLE INPGraphisme - Capteurs - OPV

EDUCATIONDes étudiants « Électronique imprimée » prêts pour l’industrie

CEA IramisFormulations

CEA LitenComposants - OPV

CRM GROUPMatériaux métalliques

GDR Electronique imprimée Groupement laboratoires CNRS

IEMNMicroélectronique

IM2NPMicroélectronique

ITODYSNanosciences

LCPOPolymères organiques

R&DCollaboration étroite entre industrie et R&D

Pour assurer une bonne

continuité et une homogénéité

dans le dépôt du film d'encre

ou de polymère, les propriétés

de surface du support à

imprimer (notamment la

rugosité) représentent des

caractéristiques primordiales.

§ Polymère

§ Plastique

§ Elastomère

§ Papier

§ Céramique

§ Textile

§ Métal

§ Peau, …

MATÉRIAUXSubstrats

§ Conductrices (résistives, piezo-résistives, diélectriques- polymères organiques (PEDOT, polyaniline, …)- Métalliques argent (conductivité 100 S/cm), cuivre - carbone, graphène, nanofils

§ Isolantes (polymères, vernis)

§ Encapsulantes (résines, époxys, silicones)

§ Gaz pour dépôts PE CVD (plasma atmosphérique) de nano-couches adhésives, barrières, release…

Les encres classiques sont composées de liants et de pigments colorés. Les encres conductrices comportent des particules conductrices à la place des pigments.

Polymers

CNT ɥp

NP

MATÉRIAUXFormulations

TRADITIONNELLESérigraphieFlexographieHéliogravureSlot DieOffset

NUMÉRIQUEJet d’encreAérosol

DÉPÔT SOUS VIDEPVDCVDGravure

1 μm 10 μm 100 μm >>500 μm

Taille trait minimum

Débit

Haut

Moyen

Bas

Nanoimprint

Excimer laser

Spray Ultrasonic

Jet d’encre

Sérigraphie

Gravure - Off set Gravure - Flexographie

Slot coater

MISE EN ŒUVREDépôts

TRAITEMENTPlasmaCoronaPhysico chimiqueFonctionnalisationEnduction

NETTOYAGEMécaniqueSoufflageDépoussiérageIonisation

SECHAGEAir chaudIR/NIRMicro-ondeInduction

RECUITNIRXENONUVFrittage laserVide

COUCHES MINCES

LAMINATION

ENCAPSULATION

CONTRÔLEGéométriquePositionnement couchesEpaisseurContamination

MESUREPhysico chimiqueElectrique

PRÉPARATION POST PROCESS PACKAGING CARACTÉRISATION

Formulations

Dépôts

Substrats

PROCESS

PROCESSUn process TIME TO MARKET

Grenoble

BordeauxToulouse

DouaiGrenoble

Bordeaux LilleGardanne

PRÉ PRODUCTIONPlus de 3000 m2 installés en France

L’électronique imprimée doit atteindre des résultats fiables

avec des procédés à grandes vitesses dans des conditions atmosphériques faiblement contrôlées

PRODUCTIONLes clés du succès : fabrication en France

Oleds pour l’éclairageOleds écransPhotovoltaïque organiqueAntennesBatteriesCapteursSystèmes hybrides

COURT TERME MOYEN TERME LONG TERME

FONCTIONNALITES

Les capteurs sont le lien entre le monde physique et InternetØ Les capteurs physiques, mesurent une variation (déplacement,

température, lumière, humidité, masse...)

Ø Les capteurs chimiques, transforment de l’information chimique en un

signal analytique utile,

Ø Les capteurs biologiques, systèmes de reconnaissance biologique

réalisés à l’aide de biopuces, micro-organismes, ADN...

CAPTEURS

PIEZOTECH ARKEMACapteur de pression

Le rôle des capteurs :. enregistrer une donnée physique (température, humidité, pression, etc). transformer cette donnée physique en une donnée utilisable (impédance,permittivité, tension, …).En associant une fonction diagnostic à la mesure d’un phénomène physique, les capteurs imprimés deviennent de objets intelligents.

Development & Physical Instillation

Project Management

Algorithm Development

Additional Data sourcing

Business Applications (Vertical)

Business Applications (Packaged)

Data Cleansing & Verification

IOT Analytics

Cloud

Device Management

Security & Updates

Data Contracts

Energy Harvesting/Storage

Communication

Sensor & Physical

La connexion des objets à travers Internet nécessite un système intelligent, léger et flexible, qui doit être produit en grand volume et à faible coût.

Cette croissance de l’internet des objetscrée un environnement propice au développement de la plastronique et de la mécatronique.

Electronique imprimée : lien Mécanique / Plasturgie - Cloud

Internet des objets

§ Etiquettes RFID : Nouvelles exigences en matière de collecte de données et de réseaux de capteurs sans fil > nouvelle génération d'antennes à faible consommation, fiables et économiques. Prix actuel trop élevé pour un emballage individuel.

§ Etiquettes connectées avec antennes et puces NFC destinées aux marchés de la communication, de la promotion, des certificats, …

§ Etiquettes adhésives intelligentes pour le packaging, la traçabilité, l’anti-contrefaçon, l’authentification, l’information produit, la logistique, la gestion de stock (remplacement des étiquettes de prix sur les rayons de supermarché à court terme

Etiquetage

Electronique imprimée : fonctionnalités accrues, volumes importants, réduction des coûts.

§ Emballage primaire : Flacons verre - Bouchons, pots - Sprays, pompes – Echantillons

§ Emballage secondaire : Cartonnerie - Etiquettes - Sérigraphie - PLV

§ Domaine Tests & Analyse : Tests - Mise au point de nouveaux outils - Contrôle qualité

§ Capteurs et biocapteurs connectés « compagnon » de produits cosmétiques

§ Domaine Logistique / Distribution / Merchandising : Stock, contrefaçon, ...

Cosmétique

Interfaces homme machineTableaux de bord tactilesCapteurs de proximité, haptiques, Interaction avec périphériques externes,...

Vitres intelligentesFonction d’ombrage, niveau de transparence

Capteurs tactile capacitif sur la vitre

EclairageFonctions de confort

Oleds

TextileFonctions de confort (sièges)

Capteurs de pression, de température

Panneaux sur le toitPhotovoltaïque organique

Feux arrières Capteurs proximité, éclairage oleds

PneusCapteurs de contrôle de pression, usure, …

Ailes d’avion Support d’information Oleds

Transport

Bâtiments - Ville

Ø Bâtiments et habitat• Mesures de températures• Optimisation des systèmes• Surveillance des armoires• Contrôle à distance• Anticipation des actions (stabilité électrique, fermeture des portes, ...)

Ø Infrastructures• Photovoltaïque organique

Optimisation de l’utilisation des sources d’énergie • Mesures de températures, d’humidité et de performances énergétiques

Optimisation de l’utilisation des équipements• Suivi des tableaux énergétiques

Ø Equipements reliés à la gestion de l’énergie• Modélisation des données de fonctionnement• Contrôle à distance• Anticipation des actions

Ø Personnes• Gestion des flux• Electroménager• Sécurité

Intégration dans des architectures existantes

BLACKBODY Décoration

SERIBASEConcepts lumineux

ARMOR, OPV en ville

ISORG Contrôle de stockISORG

Authentification, identification§ Humaine sans dispositifs

Toucher, regarder, incliner, ……

§ Humaine avec dispositifsOptique, électronique,

§ Automatique avec dispositifsOptique, électronique, informatique

Documents sécurisésLutter contre la falsification, contrefaçon, émission de faux, …..

- Sécurisation intrinsèque - Gravure- Impressions- Estampage- Traçabilité depuis la création du

substrat jusqu’à l’application- Cryptage

Autonomie, vitesse de réaction, capacité de stockage, nombres d’utilisations, …. Des durées de vie jusqu'à dix ans Des défis importants en matière d'environnement (chaleur, humidité, eau, etc...).

ARJOWIGGINS CREATIVE PAPERS - Papier POWERCOAT

Affichage couleur à base d’OLEDs

LINXENSConnecteurs pour cartes à puce

Sécurisation

ISORGCapteur optiqued’empreinte digitale flexible

§ Bandages électroniques utilisés pour la thermothérapie

§ Dispositif pour un fonctionnement sur de très longues durées à porter sur

soi sans avoir recours à une batterie

§ Bio patchs utilisés pour l’administration des médicaments à travers la peau

de façon contrôlée électroniquement

§ Surveillance des signes précoces de crises épileptiques ou d'arythmies

cardiaques

§ Diagnostic médical

§ Analyse du rayonnement UV sur la peau

§ Analyse, lecture instantanée , traçabilité d’échantillons de sang et de salive

§ Détecteur de rayons X grande surface flexible

§ E-peau pour l’autodiagnostic

§ Mesures de la fréquence cardiaque, la tension artérielle,...

Médical

Capteurs souples, autonomes, soumis à des défis importants d'environnement (chaleur, humidité, eau, etc...) avec de fortes exigences : biocompatibilité, étirabilité, forte adhésion à la peau, sans résidus, résistance, repositionabilité, enlèvement sans douleur Bandelettes de

test de glucose

Capteurs optiques

Sport

ARMOR, OPV

Plateforme active en France § Représentativité de la profession§ Promotion des savoir faire§ Animation du réseau français§ Intégration aux projets§ Développement des technologies§ Rapprochement des marchés applicatifs§ Contribution au développement export

Merci de votre écoute anne-lise.marechal@afelim.fr