Elektronik 3-D-gedruckte Leiterplatten reduzieren Kosten und Abhängigkeit

Von Sven Prawitz

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Mit einem neuen Produktionsverfahren lassen sich Leiterbahnen aus Kupfer auf Elektronik-Platinen drucken. Es wird weniger Material und Energie verbraucht, verspricht das Unternehmen Innovation Lab.

Leiterplatte mit gedruckten Kupfer-Verbindungen.
Leiterplatte mit gedruckten Kupfer-Verbindungen.
(Bild: Innovation Lab )

Den Entwicklern von Innovation Lab ist es gelungen, Elektronik-Platinen additiv herzustellen. Wie das Heidelberger Unternehmen mitteilt, ist es im Rahmen des Forschungsprojekts „SmartEEs2“ gelungen, lötbare Schaltungen im Siebdruckverfahren herzustellen. Die Leiterplatten sollen mit herkömmlichen Reflow-Prozessen kompatibel sein; eine Kupfertinte gewährleistet eine hohe Leitfähigkeit.

Dies ist ein Prozess, der die Kosten senken und die logistische Abhängigkeit von Zulieferern verringern wird.

Janusz Schinke, Innovation Lab

Für den Prozess sind keine giftigen Ätzstoffe notwendig und der Energieverbrauch soll geringer sein, als bei den herkömmlichen Produktionsverfahren. Die Leiterplatten werden laut Unternehmen bei einer Temperatur von etwa 150 Grad Celsius hergestellt. Dazu kommt, dass die bis zu 15-mal dünneren Substrate den Materialverbrauch reduzieren und weniger Produktionsabfälle entstehen.

Das neue Verfahren lässt sich laut Hersteller für Standard- und flexible Leiterplatten mit bis zu vier Lagen einsetzen und kann in der Produkt- und Prozessentwicklung für Hybridelektronik verwendet werden.

Innovation Lab hat einen physischen Prototyp hergestellt, der die Hauptbestandteile eines Smart Labels enthält. Mit Hilfe des Multi-Layer-Drucks von Metall und Dielektrikum wurden die gewünschten Funktionen realisiert: ein stromsparender Temperatursensor und -logger, eine NFC-Kommunikationsschnittstelle über eine gedruckte Antenne und eine kompakte Batterie. Diese wird mit einer gedruckten Solarzelle aufgeladen, sodass das Produkt völlig autark ist.

Janusz Schinke, Leiter der Abteilung für gedruckte Elektronik bei Innovation Lab: „Dies ist ein Produktionsprozess, der die Kosten senken und die logistische Abhängigkeit von Zulieferern verringern wird. Wir gehen davon aus, dass wir diesen Prozess bis Ende dieses Jahres auf hohe Stückzahlen skalieren können.“ Ziel sei es, eine Million lötbare Leiterbahnen oder mehr zu produzieren.

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