Jahresbericht 2011/2012 Fakultät efi - Elektrotechnik ...

Hochgeschwindigkeitsaufnahme: Tropfen aus Ag-Nanotinte auf dem Flug vom Druckkopf zum Substrat.
der additiven Direktmetallisierung
durch den präzisen Auftrag
Nano-Partikel-gefüllter Tinten
mittels Inkjetdruck auf zwei- und
zweieinhalbdimensionale Schaltungsträger
klar belegen.
Unter Einsatz herkömmlicher
Tintenstrahl-Bürodrucker wurden
Leiterbahnbreiten von 1mm
und 0,4mm bei Leiterbahndicken
von etwa 3µm volladditiv
hergestellt. Somit lassen sich
mit diesem Ansatz ähnlich dimensionierte
Strukturen wie bei
wesentlich aufwändigeren Verfahren
wie beispielsweise bei
der Laserdirektstrukturierung
von Thermoplasten erzielen.
Ebenso positiv sind die Ergebnisse
durchgeführter Langzeituntersuchungen,
die Aufschluss
über die mechanische
und elektrische Zuverlässigkeit
der gedruckten Leiterstrukturen
geben sollten. So wurde nach
gemäß Automotive-Qualifi kationsrichtlinien
durchgeführten
Langzeituntersuchungen keinerlei
Verschlechterung der mechanischen
Haftfestigkeiten sowie
der elektrischen Leitfähigkeiten
gedruckter Leiterbahnen festgestellt.
Dreidimensionaler Demonstrator
Gekrönt wurde der Projekterfolg
durch die Realisierung eines
dreidimensionalen Funktionsdemonstrators,
bei dem neben
Leiterstrukturen auch Sensoren
drucktechnisch realisiert wurden.
Der Demonstrator besteht aus
einem kleinen Polyamidbehälter,
der durch eine Trennwand in
zwei Hälften unterteilt ist. Flüssigkeit
wird mit einer Pumpe von
der einen in die andere Hälfte gepumpt.
Der Füllstand wird über
kapazitive Sensoren gemessen
und von jeweils drei Leuchtdioden
angezeigt. Bei Erreichen
des unteren Pegels schaltet die
Pumpe automatisch um. Die
komplette Schaltung wurde unter
Nutzung der Inkjet-Technik
mit Ag-Tine auf die Behälterwand
gedruckt; die elektrische
und mechanische Kontaktierung
der elektronischen Bauteile, notwendig
zur Sensoraufwertung
und Pumpenansteuerung, erfolgte
durch elektrisch leitfähigen
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Forschungsaktivitäten
Ag-Leitklebstoff. Damit entfällt
eine separate Leiterplatte, die in
Standardtechnologie erforderlich
wäre.
Das Labor für Aufbau- und Verbindungstechnik
wird auch in
Zukunft weiter zu den Einsatzmöglichkeiten
digitaler Drucktechnologien
in der Elektronik
forschen. Erst Mitte April 2012
wurde ein neues hochpräzises
Inkjet-Drucksystem der Firma
Unijet aus Korea im Labor in
Betrieb genommen. Mit diesem
System ist man am OHM erstmals
in der Lage, prozesssicher
Strukturen im Bereich von
200µm und darunter drucken zu
können. Es wird möglich sein,
weitere Zukunftsprojekte zur Erschließung
des kompletten Potentials
der Inkjet-Drucktechnik
beispielsweise bei der Realisierung
gedruckter Sensorik, bei
der direkten Kontaktierung ungehäuster
Siliziumchips oder bei
der Weiterentwicklung von Tintenwerkstoffen
anzugehen und
erfolgreich zu bearbeiten.■
Weitere Informationen:
marcus.reichenberger@ohm-hochschule.de
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