Die Einsatzgebiete von Glas als Schaltungsträger wollen der EMS-Dienstleister Gigler Elektronik und Irlbacher Blickpunkt Glas erweitern. Beide arbeiten schon lange im Bereich Bedienelemente und Elektronik auf Glas zusammen. Die Einsatzvielfalt der Gläser kennt keine Grenzen und ständig kommen neue Produkte hinzu: Irlbacher kann auf ein umfangreiches Rohglaslager zurückgreifen. Der Anbieter von Spezialgläsern offeriert dadurch ein überdurchschnittlich breites Lieferprogramm, das von Float- über Dünnglas, Glaskeramik, Weißglas, Strukturglas, diverse Farb- und Filtergläser, Ornamentglas, optisches Glas bis zu beschichteten Gläsern reicht. Die rohen Glasplatten werden nach Kundenwunsch mit ansprechendem Konturen, elegante Vertiefungen, Ausbrüche oder anderweitigen Design bearbeitet.
Elektrisch funktionalisierte Gläser
Mit der Glastechnologie IMPAtouch geht Irlbacher neue Wege und lässt konventionelle FR4-Platinen künftig alt aussehen. Mit der neuartigen Technik ist es möglich, edles Design ganz ohne mechanische Bauteile und eine hermetisch gekapselte Elektronik realisieren. Das Prinzip ist einfach und clever zugleich: Kapazitive Sensorelemente und Leiterbahnen werden per Siebdruck direkt auf die Rückseite der IMPAtouch-Glas-Frontplatte aufgedruckt – das Glas wird damit quasi selbst zur Leiterplatte. Diese Technologie erlaubt es, sowohl kleine Strukturen als auch Leiterbahnen für größere Ströme abzubilden. Ferner können neben den optischen Designdrücken auch Heizschichten in das Leiterbild integriert werden. Da die Leiterbahnen hinter der Designschicht liegen, sind sie von außen nicht erkennbar. Leiterbahnen und Design-Schicht werden anschließend eingebrannt und das Glas dadurch gleichzeitig zum Einscheiben-Sicherheitsglas gehärtet. Nach dem Aufbringen eines Lötstopp-Lacks werden die Bauelemente direkt auf das Glas bestückt.
Die Frontplatten sind UV- und temperaturbeständig, haben eine glatte und leicht zu reinigende Oberfläche, sind kratzfester als Plexiglas, allergisch absolut unbedenklich und laden sich nicht statisch auf. Diese Glas-Oberflächen eignen sich damit für vielfältigste Anwendungen – von der Bedienblende in der automobilen Oberklasse über Armaturen bis hin zu Bedienfeldern für hochwertige Haushaltsgeräte. In nahezu allen Fällen werden keine mechanischen Bauteile mehr benötigt. Das erhöht nicht nur die Lebensdauer; die Frontplatte bleibt geschlossen und die Elektronik hermetisch von der Umwelt getrennt. Durch den Temperatur- und UV-stabilen Hinterglasdruck kommt der Bediener nur mit der Glasoberfläche in Berührung. Dadurch bieten sich allerlei Lösungswege für kreative Kundenprodukte. Darüber hinaus lassen sich aus dem homogenen Werkstoff Glas nun Leiterplatten ohne umweltschädliche Substanzen fertigen.
Die Umwelt profitiert von IMPAtouch gleich in mehrfacher Hinsicht: Der bisher übliche Herstellungsprozess einer Leiterplatte einschließlich der Nasschemie entfällt komplett. Folien und die zugehörigen Stanzwerkzeuge werden nicht mehr benötigt. Weil das Glas sowieso gehärtet werden muss, führt das Einbrennen der Leiterbahnen auch zu keinem zusätzlichen Energieaufwand. Bei Irlbacher laufen alle IMPAtouch-Herstellungsprozesse von der Glasbearbeitung über die Schaltungsentwicklung bis zur Bestückung im eigenen Haus ab. Das verkürzt Fertigungszeiten auf ein Minimum.
Irlbacher Blickpunkt Glas deckt in Zusammenarbeit mit Gigler Elektronik die komplette Realisierung ab. Die Produktionseinrichtungen wurden speziell für die Glastechnologie aufgebaut. Das beginnt bereits in der Konzeptionierung mit der entsprechenden Layout- und Entwicklungsunterstützung und reicht über die mechanische Bearbeitung wie zuschneiden, schleifen, bohren, ätzen, bedrucken und strahlen des Rohglases bis hin zu weiteren Arbeitsschritten wie das Glas zu emaillieren und zu härteten. Darüber hinaus ist auch möglich, den Werkstoff mit Designdruck zu bedrucken und natürlich auch die gewünschten Leiterbahnen aufzubringen. Anschließend erfolgt die Bestückung mit Bauteilen und Komponenten mit anschließenden Testprozessen. Hinzu kommen noch individuelle Gerätemontagen.
Anwendungen mit optischen Besonderheiten
Mit der Glastechnik eröffnen sich einige neue Möglichkeiten, beispielsweise Bedienelemente im Black-Panel-Effekt, Beleuchtungskörper oder Sensorelektronik. Der farblichen Gestaltung der Oberfläche sind kaum Grenzen gesetzt. Generell können Anwendungen mit optischen Besonderheiten sowie solche, die in rauen und antibakteriellen Umgebungen funktionieren müssen, besonders von dem Glasmaterial profitieren. Im Vergleich zu den bestehenden Technologien bietet Glas im Feldeinsatz viele positive Eigenschaften. Es hat beispielsweise eine höhere Umweltbeständigkeit, zudem lässt sich ein anspruchsvolleres Design problemlos umsetzen und auch das Reinigen der Bedienelemente ist durch die Oberflächenbeschaffenheit sehr leicht. Schließlich bietet es auch ein einfaches Entsorgungskonzept.
Die Beständigkeit des Werkstoffes Glas macht ihn besonders geeignet für Sensoren in industriellen Anwendungen. So haben laut Irlbacher viele Produkte, die bereits seit mehreren Jahren im Feldeinsatz sind, im Vergleich zur Leiterplatte in den Qualifizierungstests und der Sensorperformance sehr gut abgeschnitten. Im Sensorbereich stoßen Kunststoffe durch die Chemie beziehungsweise thermische Anforderungen an ihre Grenzen. Im Vergleich zu den bestehenden Technologien bietet Glas im Feldeinsatz viele positive Eigenschaften. Es bietet neben der höheren Umweltbeständigkeit auch die Möglichkeit, anspruchsvolleres Design umzusetzen. Das Reinigen der Bedienelemente ist durch die Oberflächenbeschaffenheit sehr einfach, bis hin zum einfachen Entsorgungskonzept. Es bestehen in vielen Branchen Einsatzmöglichkeiten, angefangen von Industriegeräten, Maschinenbau, Medizintechnik, Elektroinstallations- und Unterhaltungstechnik bis hin zur Automobiltechnik.
Zu den bekanntesten Anwendungen zählen Schalter und Taster. Aus der Kooperation der beiden Unternehmen entstand ein Glaspanel mit integrierten Schaltflächen. Mit kapazitiven Tastern oder kontaktlosen Schiebereglern, die in der Glasfront integriert sind, schaltet der Nutzer verschiedene Maschinen und Bedieneinheiten. Signalzustand und Bestätigungen werden dem Anwender über LEDs auf der Glasfront angezeigt. Durch den so genannten Verschwindedruck treten nur die Tasten in den Vordergrund, die in einer durchdachten Interfacestruktur auch benötigt werden. Ob nun die Sprechanlage im Wohnbereich, die umwelttechnisch hoch beanspruchte Maschinensteuerung oder ein Lichtschalter – auf diese Weise lassen sich viele Ideen umsetzen. Neben einfachen Tasten können auch komplexe Bedienelemente bis hin zum Slider für Scroll-Vorgänge integriert werden. Entsprechend angeordnete und angesteuerte LEDs sorgen für raffinierte Beleuchtungseffekte. Vertiefungen zur Zielführung der Fingerkuppen oder Texte in Blindenschrift sind kein Problem.
Auch mit der sich immer weiter verbreiteten LED-Technik ergeben sich neuartige Einsatzfelder: Die Beleuchtung mit leitendem Glas. Dank des gläsernen Schaltungsträgers und der inzwischen effizienten LED-Technik ergeben sich auch in der Beleuchtungstechnik neue Handlungsvarianten. Direkte oder indirekte Beleuchtung spielt bei der Technologie keine Rolle. Gigler bietet hier diverse Lösungsansätze für Leuchten mit effizienter Kühlung, was gerade in der LED-Technik für langlebige Produkte ausschlaggebend ist.
Edles Design ganz funktionell
Durch den Einsatz von Glas als Schaltungsträger, bieten Gigler und Irlbacher Blickpunkt Glas mit langjährigen Erfahrungen in der Fertigung ein breites Leistungsspektrum mit Blick auf neue Herausforderungen. Mit der Kombination modernster Schaltungstechnik und der in Jahrzehnten gewachsenen Erfahrung in Sachen Glasbearbeitung eröffnet IMPAtouch innovative und designorientierte Ansätze in Verbindung mit dem Werkstoff Glas. Gigler Elektronik hat hier entsprechende Ressourcen aufgebaut, um für die Kunden neue Produkte abzubilden.
Marisa Robles Consée
(mrc)
