Ein Display, das sich platzsparend zusammenrollen lässt, ein Schreibtisch, der abhängig vom Tageslicht selbst zur Lichtquelle wird oder eine Medikamentenschachtel, die Auskunft über die Anzahl der entnommenen Tabletten gibt – bei Anwendungsszenarien für Flexible Elektronik sind der Kreativität fast keine Grenzen gesetzt. Denn im Gegensatz zur starren Platinenelektronik lassen sich die dünnen, flexiblen Bauelemente auch auf gewölbte Oberflächen aufbringen und relativ unkompliziert in verschiedene Materialien, z.B. Kleidung und Verpackungen, integrieren. In der Regel werden dazu Einzelkomponenten in ein elastisches Material eingebracht und über dehnbare Leitungen miteinander verbunden. Mit dieser Technik sind jedoch nur relativ einfache Lösungen möglich.
Das Potenzial der Flexiblen Elektronik ist damit längst nicht ausgeschöpft – das zeigen Forscher der Fraunhofer EMFT. Die Münchner Wissenschaftler präsentieren eine biegsame Temperaturanzeige, bei der die Messsensorik, das Anzeigedisplay sowie flexible Batterien zur Energieversorgung als Gesamtsystem in Folie integriert wurden. Noch komplexer ist das flexible, energie-autarke Sensorsys- tem zur simultanen Messung verschiedener Luftparameter. Das heterointegrierte, mehrlagige Foliensystem wurde im Rahmen des EU-Projekts „Interflex“ gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung realisiert. Die einzelnen Folienbahnen tragen zum Teil beidseitig Leiterbahnen und sind zusätzlich mit gedünnten Siliziumchips, flexiblen Sensormodulen (für Temperatur, Luftfeuchte und CO2 Gehalt), Solarzellen und aufladbaren Batterien bestückt. Um die Folienbahnen auszurichten sowie mechanisch und elektrisch zu verbinden, haben EMFT- Forscher neue Aufbau- und Verbindungstechniken entwickelt – etwa die zum Patent angemeldete Pick & Laminate Technik, mit der sich zwei Verdrahtungsfolien passgenau aufeinander laminieren lassen.
Im Fokus stand an der EMFT von Beginn an das Ziel, multifunktionale Systeme in flexiblen Substraten zu integrieren – ein Vorhaben, das neben breitem technologi- schem Know-how auch interdisziplinäres Denken erfordert: Seit mehr als 10 Jahren werden in den Münchner Laboren ultradünne elektronische Bauelemente gefertigt. Drucktechnologien treffen dabei auf klassische Technologien und Prozesse, die bei Bedarf weiterentwickelt werden. Das an der EMFT entwickelte, patentierte Dünnungs- verfahren „Dicing-by-thinning“ etwa ermöglicht die Herstellung flexibler Siliziumchips mit einer Dicke von nur 10μm – und schafft so die Verbindung von Silizium- und Foli- entechnologie. „Dadurch, dass wir verschiedene Technologiewelten zusammenführen, eröffnen wir uns ganz neue Spielräume durch den offenen Formfaktor dieser flexiblen Systeme und damit deren Möglichkeit in viele Produkte integriert werden zu können“, erklärt Prof. Karlheinz Bock, Leiter des Geschäftsfelds „Flexible Systeme“.
Unsere Webinar-Empfehlung
Applikationen aus dem Bereich der Leistungselektronik gewinnen immer mehr an Bedeutung. Die Inspektion dieser Applikation lässt sich mit der bewährten Standardtechnologie der 3D-Messtechnik bewerkstelligen.
Teilen:
