SMD-Bauteile auf PET gelötet: eine spezielle Formulierung und der Aufbau des Schaltungsträgers machen es möglich.

SMD-Bauteile auf PET gelötet: eine spezielle Formulierung und der Aufbau des Schaltungsträgers machen es möglich. (Bild: Elmeric)

Gedruckte Elektronik ist neben der klassischen Siliziumtechnik ein Verfahren mit zunehmenden Anwendungsfeldern. In den vergangenen sechs Jahren haben Fortschritte und Verbesserungen bei druckbaren Materialien, in der Drucktechnik und Prozessen dem Markt jährliche Steigerungen um gut 30 Prozent beschert. Für das Jahr 2016 wird der weltweite Umsatz für Produkte mit gedruckter und organischer Elektronik auf 26,9 Mrd. Dollar geschätzt. Bis zum Jahr 2020 erwartet das Beratungsunternehmen Smithers Apex einen weiteren Zuwachs auf 43 Mrd. Dollar.

Nun hat das schwäbische Start-up-Unternehmen Elmeric, Rangendingen, eine Technologie entwickelt, mit welcher es möglich ist, auf dem Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) zu löten. Dies hat den Vorteil, dass der weitverbreitete Kunststoff PET als preisgünstige Alternative zum kostenintensiven Kapton, eingesetzt werden kann. Bei diesem Lötverfahren wird das Leiterbild im Siebdruckverfahren auf den Kunststoff aufgebracht. Im additiven Prozess lassen sich auch weitverzweigte Leiterzüge drucken. Eine spezielle Formulierung und der Aufbau des Schaltungsträgers ermöglichen das Benetzen der Lötstellen mit Lot. Die Kunststoff-Leiterplatte lässt sich weiterverarbeiten, wie es in der konventionellen Baugruppenfertigung üblich ist – mit SMT-Bauteilen bestücken und in einem Reflow-Prozess löten. Voraussetzung ist ein Lot mit niedrigem Schmelzpunkt.

Die Unternehmens-Gründer (v.l.n.r.): Dr. Ingmar Petersen, Werner Fink und Michael Wendler Elmeric

Die Unternehmens-Gründer (v.l.n.r.): Dr. Ingmar Petersen, Werner Fink und Michael Wendler Elmeric

Weitere Einsatzfelder denkbar

Denkbares Einsatzgebiet sind große Leiterplattenformate für Flexleiter oder Hybridaufbauten aus gedruckter und konventioneller Elektronik. Und nicht nur einseitige Schaltungsträger sind mit dem Verfahren möglich, sondern auch ein mehrlagiger Leiterplattenaufbau. Das 2014 gegründete Unternehmen Elmeric hat sich längst einen Namen auf dem Gebiet der gedruckten Elektronik gemacht. Kernkompetenz ist die Kombination von Elektronik und Drucktechnik, in dem man Druckprozesse in die konventionelle Elektronikfertigung integriert. Die Schwaben entwickeln für namhafte Unternehmen die Fertigungsprozesse für gedruckte Energiespeicher, gedruckte Antennensysteme oder kapazitive Bedienelemente.

Ein Beispiel für die Kombination von Design und Funktion ist der 3D-Touch-Slider. Dieser neuartige Schalter wurde auf der Fachmesse für gedruckte und organische Elektronik LOPEC 2015 als bester Prototyp und neues Produkt ausgezeichnet. Der Touch-Slider beruht auf dem leitfähigen Polymer Clevios PEDOT:PSS von Heraeus; Anwendung und Design stammen von Elmeric sowie der FM Siebdruck. Das Polymer ist transparent, sodass sich hinterleuchtete Schalterflächen herstellen lassen und so flexibel, um es als flaches Substrat zu drucken und dann in die 3D-Form zu bringen.

Dr. Ingmar Petersen

Research and Development von Elmeric

(hw/mrc)

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