01.06.2022

Gedruckte Elektronik mit Potenzial

Das Projekt MecDruForm an der TH Nürnberg entwickelt Elektronik, die sich auf Folien drucken und verformen lässt. In einem „spielerischen“ Demonstrator ist die Leistungsfähigkeit dieser Technologie bereits zu erahnen.

Ob in Küchengeräten, der Unterhaltungselektronik oder Fahrzeuginnenräumen: Sogenannte räumliche elektronische Baugruppen gewinnen in einer Vielzahl von Branchen immer mehr an Bedeutung. Doch die dreidimensionale Bestückung mit elektronischen Bauteilen ist derzeit noch mit einem hohen prozesstechnischen und finanziellen Aufwand verbunden. Daher forscht das Institut für Chemie, Material und Produktentwicklung (OHM-CMP) der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm an einer Alternative: gedruckte Elektronik, die erst nach der Bestückung dreidimensional verformt wird.

Im Projekt MecDruForm entwickelten Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Marcus Reichenberger und sein Team eine prozesstechnisch vorteilhafte und wirtschaftlich effiziente Alternative zu bisherigen Herstellungsverfahren. Hierzu werden durch Wärme verformbare Folien zunächst im ebenen Zustand mit elektronischen Funktionsmaterialien bedruckt. Elektronische Funktionen wie Leiterbahnen oder gedruckte Sensoren können so erst einmal im ebenen Zustand hergestellt werden. Anschließend versehen die Forscherinnen und Forscher den Schaltungsträger mit oberflächenmontierbaren Bauelementen und verformen diesen dreidimensional.

Durch die Realisierung der Schaltungsfunktion auf der Folienoberfläche sind zahlreiche anwendungsspezifische Variationen möglich. So können beispielsweise Touch-Bedienelemente auf der Oberfläche angebracht werden – bei maximaler Designfreiheit. „Durch die Integration elektronischer Bauteile geht das Projekt deutlich über das hinaus, was heute unter verformbarer Elektronik verstanden wird. Als Anwendungsgebiete, die von der neuen Prozesskette profitieren können, sind unter anderem Bedienelemente von Geräten, Baugruppen im Automobilbereich sowie Medizinprodukte denkbar“, erklärt Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Marcus Reichenberger.

Zur Veranschaulichung der Technologie hat das OHM-CMP einen Demonstrator entwickelt, der die Funktionsweise anhand eines Tic-Tac-Toe-Spiels deutlich macht. Neben der Herstellung dieses Prototyps bewerteten die Forschenden im Projekt auch die Prozessgrenzen der Technologie und das Langzeitverhalten fertiger Produkte.

Das Forschungsprojekt MecDruForm wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 03FH020IA6 gefördert und ist eingebettet in das Verbundvorhaben Ingenieur-Nachwuchs 2016 im Programm Forschung an Fachhochschulen.

 

  

Weiterführende Informationen:

Bildinformation „PM 21_TH Nürnberg_MecDruForm1.jpg“: Elektronische Leiterbahnen werden im Projekt MecDruForm auf eine Folie gedruckt. (Foto: Julian Schirmer)

Bildinformation „PM 21_TH Nürnberg_MecDruForm2.jpg“: Der voll funktionsfähige Demonstrator in Form eines Tic-Tac-Toe-Spiels veranschaulicht die Möglichkeiten, die gedruckte Elektronik bietet. (Foto: Julian Schirmer)

Link zum Projekt: https://www.th-nuernberg.de/fileadmin/thn_forschung-innovation/FORSCHUNGSDATENBLAETTER/MecDruForm/MecDruForm.pdf 

Link zum Demonstratorvideo: https://youtu.be/AM-4hRgYZDo 

Kontakt:
Matthias Wiedmann, Pressesprecher
Telefon: +49 911/5880-4101
E-Mail: presse@th-nuernberg.de

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