Electronique imprimée : trois leviers pour passer à l’industrialisation mis en avant aux rencontres de l'Afelim

Organisées par l'Afelim, les 11èmes rencontres de l'électronique imprimée se sont tenues les 16 et 17 septembre à Paris. A cette occasion, les industriels ont pu échanger sur les moyens à mettre en oeuvre pour permettre à la technologie de passer le cap de l'industrialisation.

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Electronique imprimée : trois leviers pour passer à l’industrialisation mis en avant aux rencontres de l'Afelim
De gauche à droite : Michel Popovic, Fabrice Domingues Dos Santos, Didier Muller, Fabien Roche, Frédéric Soulier et Olivier Bouchard sont intervenus lors des 11èmes journées de l'électronique imprimée.

Arrivée à maturité en laboratoire, l’électronique imprimée trouvera-t-elle prochainement le chemin de l’usine ? La filière se prépare en tout cas à faire passer la technologie à l’échelle supérieure dans les prochaines années. Ce sujet était au cœur des discussions des 11ème rencontres de l’électronique imprimées, organisées les 16 et 17 septembre derniers à Paris par l’Afelim, association qui rassemble les principaux acteurs de la filière.

Que ce soit dans le domaine du dispositif médical transportable (wearable), du Smart Packaging, ou des systèmes de batteries flexibles, de secteurs très divers montrent leur intérêt pour cette technologie. « Le champ des applications est vertigineux. Trop, même. » explique Michel Popovic, président de l’Afelim « La tentation de se disperser est grande. Les industriels doivent apprendre à se concentrer dans certains domaines pour faire entrer la technologie en production. »

A l’occasion d’une table ronde, plusieurs entreprises aux profils variés, allant du grand groupe à la PME, ont présenté leurs actions pour favoriser le passage de l’électronique imprimée à l’échelle industrielle.

1- Consacrer des moyens spécifiques

La plupart d'entre eux ont choisi soit de créer une filiale soit d’ouvrir une nouvelle « business unit » pour permettre l’essor de cette activité. Objectif affiché : explorer plus librement les potentialités de la technologie.

C’est le cas chez Arkema, chimiste de spécialités, qui a décidé de créer une filiale, Piezotech, pour faire émerger son activité dans l'électronique imprimée. « A l’origine, l’approche d’Arkema était de pousser son savoir-faire sur les polymères fluorés », explique Fabrice Domingues Dos Santos, PDG de Piezotech, « Ces matériaux possèdent des propriétés piezoélectriques qui nous permettent de produire des capteurs sur substrat souple. Un incubateur dédié a été accolé à la R&D du groupe pour nous permettre d’identifier les applications les plus pertinentes. » Cette équipe de recherche a permis de mieux cerner les attentes du marché notamment au niveau de la qualité et de la pureté du matériau demandées, souligne Fabrice Domingues Dos Santos.

Cette démarche ce retrouve également au sein du groupe de chimie de spécialité Sequens, « Nous sommes à l’origine un groupe de synthèse pharmaceutique, mais nous avons également une activité de R&D pour des produits à façon », précise Olivier Malbault, responsable marché chez Seqens « Nous avons vite identifié le potentiel des polymères semi-conducteurs. Nous avons dédié une usine complète, situé à Saint-Jean-sur-Richelieu, au Canada, à la production de ces matériaux. » Outre de pouvoir être flexible sur les tonnages produits et de répondre plus facilement aux besoins du marché, ce site permet d’utiliser des catalyseurs différents et d’éviter les risques de contaminations dans les réactions. « L’objectif est d’obtenir la meilleur qualité possible de polymère semi-conducteur », souligne Olivier Malbault.

Des plasturgistes comme Clayens NP ont également dédié une division à l’électronique imprimée. « Cela nous permet de mieux comprendre les attentes des clients dans ce domaine, met en avant Didier Muller, responsable R&D de Clayens NP. Nous pouvons également mieux articuler notre R&D avec d’autres segments au sein de notre activité, comme la plastronique »

2- Favoriser le co-développement

« Je ne connais pas beaucoup de filière dans laquelle, on peut mettre autour de la même table des imprimeurs, des électroniciens, des fabricants de machines et des experts en matériaux organiques. L’électronique imprimée est par essence pluridisciplinaire », souligne Fabrice Domingues Dos Santos. Selon les industriels, cette transversalité doit être appréhendée dès le départ des projets pour leur permettre d’arriver jusqu’en production. « C’est une véritable force pour la filière, mais cela joue également en sa défaveur en termes de visibilité, explique Michel Popovic. Il faut apprendre à travailler ensemble, à se comprendre, pour identifier les défis à relever. »

« L’intelligence collective est indispensable en matière d’électronique imprimée », appuie Frédéric Soulier, directeur général de MGI Labs, qui commercialise des systèmes d’impression pour l’électronique imprimée, notamment dans le domaine de l’emballage intelligent.

Dans ce contexte, le co-développement est la forme souvent privilégiée par les industriels. Avec la création de sa filiale Piezotech, Arkema a recherché à s’entourer de partenaires académiques reconnus « Nous nous sommes rapproché du Laboratoire de chimie des polymères organiques (LCPO), une unité de recherche du CNRS, pour nous aider à mettre au point de nouvelles applications susceptibles de répondre à des besoins du marché. » Le chimiste a également participé à plusieurs programmes d’innovation européens.

La société Paragon ID, spécialiste des solutions de radio-identification, témoigne également de la nécessité de s’appuyer sur des partenaires pour pousser certaines technologies. « Notre activité est originellement dans le domaine de la carte à puce. Lorsque nous avons voulu faire passer l’électronique imprimée à l’échelle de masse, notamment pour des billets électroniques, nous nous sommes rendus compte de nos limites techniques dans ce domaine. Le travail avec des partenaires est devenu indispensable pour nous apporter certaines briques », témoigne Olivier Bouchard, directeur développement Track & Trace chez Paragon ID.

3- Miser sur des procédés haute-cadences matures

Enfin, le développement de nouvelles technologies d’impression s’appuyant sur le numérique devrait également permettre à la technologie de passer un cap. MGI, via sa filiale CERADROP, propose aujourd’hui des imprimantes dédiées au marché de l’électronique imprimées. La série Ceraprinter permet de déposer des encres conductrices à une cadence nominale de 1800 feuilles par heures. Elle combine plusieurs technologies de dépôt de matériaux et de séchage. « Nous proposons des solutions dans le domaine de l’emballage intelligent, pointe Frédéric Soulier. Notre machine est capable de produire sur substrat souple des antennes, des capteurs, mais aussi des cellules solaires flexibles ».

Une autre technologie qui a le vent en poupe : le procédé Roll-to-Roll, qui permet de déposer de fine couches de matériaux conducteurs à très haute vitesse. La société Dorey Converting Systems fabrique des machines qui pourraient permettre de produire 2 millions de pièces imprimées par jour. « Notre procédé permet d’atteindre de très hautes cadences, ce qui ouvre la voie à des applications de masse, explique Fabien Roche ingénieur chez Dorey. Nous visons des applications à très haute valeur ajoutée : en déposant différentes couches réactives, nous pouvons concevoir des batteries sur substrat souple ». Une technologie prometteuse qui pourrait accompagner l’essor du marché des appareils connectés.

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