Flexible Leiterfolien nachhaltig neu gedacht

Flexible Leiterfolien (FPCs) sind zentrale Bausteine moderner Elektronik – von Wearables über Sensorik bis hin zu Automotive-Modulen. Klassische Herstellungsverfahren stoßen jedoch an Grenzen: Sie sind chemisch intensiv, energiehungrig und abhängig von fragilen Lieferketten. Ein Rolle-zu-Rolle-Fräsverfahren, entwickelt vom schwedischen Unternehmen DP Patterning, eliminiert chemische Prozessschritte komplett und bietet eine skalierbare, ressourcenschonende Alternative zur Photolithografie. Die Technologie kombiniert ökologische Vorteile mit elektrischer Performance und eröffnet der europäischen Elektronikindustrie einen Weg zu nachhaltiger, kosteneffizienter Produktion.

Skalierbare Technologie mit industrieller Reife

DP Patterning verfolgt das Ziel, die Herstellung flexibler Leiterfolien neu zu definieren – weg von chemisch intensiven Prozessen hin zu einer nachhaltigen, skalierbaren Lösung. Das dafür entwickelte industrialisierte Rolle-zu-Rolle-Fräsverfahren läuft heute in Schweden in hochautomatisierter Serienfertigung. Bereits 2025 wurden über eine Million Quadratmeter produziert, 2026 soll die Kapazität auf mehr als zehn Millionen steigen.

Ein Schlüssel zur Skalierung sind modulare „Microfabs“ – kompakte Produktionszellen, die direkt beim Kunden installiert werden. OEMs und Tier-1-Zulieferer erhalten so lokale Fertigung ohne eigene Werke. DP Patterning betreibt die Microfabs im Full-Service-Modell und ermöglicht damit Transparenz und stabile Lieferketten. Das Verfahren arbeitet mechanisch, trocken und emissionsarm: Strukturen werden im kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Betrieb präzise gefräst – ganz ohne Chemikalien oder Prozessmedien.

Die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile sind:

• Bis zu 98 % weniger CO₂-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren der FPC-Herstellung
• Nahezu vollständige Vermeidung von Abwässern und chemischen Reststoffen
• Kein Prozessabfall, da die gefrästen Metallspäne sortenrein vorliegen und als Reinstoffe wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden können
• Deutlich reduzierter Energieverbrauch, da keine thermischen Prozessschritte wie Lacktrocknung oder chemische Bäder erforderlich sind
• Hohe Prozessstabilität und planbare Fertigung, da chemische Instabilitäten entfallen

Das Ergebnis: Ein Verfahren, das nicht nur ökologisch deutlich nachhaltiger ist, sondern zugleich eine reproduzierbare, robuste und für hohe Stückzahlen geeignete Produktion ermöglicht.

Nachhaltigkeit in der Leiterplattenfertigung

Die Herstellung von Leiterplatten (PCBs) gilt als energieintensiv, ressourcenaufwendig und wenig umweltfreundlich. Doch nun könnten neue recyclingfähige Materialien und Technologien die Elektronikfertigung nachhaltig verändern.

Europäische Produktion für stabile Lieferketten

Die weltweite FPC-Fertigung ist stark in Ostasien konzentriert – mit entsprechenden Risiken für Lieferzuverlässigkeit und Planungssicherheit. DPP setzt bewusst auf Fertigung in Schweden und lokale Microfabs nahe am Kunden. Das bedeutet kurze Wege, hohe Verfügbarkeit und deutlich geringere Anfälligkeit für globale Störungen. Für europäische OEMs entsteht so Versorgungssicherheit – ein entscheidender Vorteil in kritischen Märkten wie Kommunikation, Automotive, Medizintechnik und Industrieelektronik.

Materialien mit hoher elektrischer Performance

Statt gedruckter Silberpasten setzt DPP auf reines Aluminium und Copper Clad Aluminium (CCA). Diese Materialien bieten nicht nur Kostenvorteile, sondern vor allem deutliche Performancegewinne:

• 2- bis 3-mal höhere Leitfähigkeit gegenüber gedruckten Silberstrukturen
• Bessere Stromtragfähigkeit bei geringerem Gewicht
• Minimierte ohmsche Verluste für HF-, Leistungs- und großflächige LED-Anwendungen
• Günstigere Material- und Lebenszykluskosten dank sehr guter Rezyklierbarkeit

Konstruktive Freiheitsgrade im Design

Die DPP-Technologie ergänzt gedruckte Elektronik, statt sie zu ersetzen. Dank hoher Leitfähigkeit bietet sie ein wirtschaftlich attraktives Basissubstrat für gedruckte Anwendungen. Durch das Aufbringen von Dielektrika und Silberstrukturen entstehen Multilayer-FPCs: DPP-Folien liefern die großflächige, hochleitfähige Grundstruktur, während gedruckte Silberbahnen feine Schaltungsbereiche abbilden. So eröffnet DPP neue Designfreiheiten – optimal für Anwendungen mit hohen Anforderungen an elektrische Effizienz, Wärmemanagement, Funktionsintegration und begrenzten Bauraum.

Hohe Kosteneffizienz für signifikante Einsparungen

Die DPP-Technologie bietet entlang der gesamten Wertschöpfungskette substanzielle Kostenvorteile. Kernfaktor ist der Einsatz günstiger Leitermaterialien wie Aluminium und kupferkaschierter Aluminiumfolie (CCA), die Kupfer oder gedruckte Silberbahnen funktional er-setzen. Die vollkontinuierliche Rolle-zu-Rolle-Produk-tion mit wenigen, hochautomatisierten Prozessschritten sorgt für hohe Durchsätze, stabile Qualität und minimalen Kosten pro Quadratmeter. Kurze Transportwege innerhalb Europas und eine resiliente Lieferkette senken zusätzlich die Logistikkosten.

Das Ergebnis: Eine Kombination aus Materialeffizienz, Prozessökonomie und Skalierbarkeit – neue Maßstäbe für die kostenoptimierte Serienfertigung flexibler Elektronik.

Anwendungen über die gesamte Breite der Elektronik

Die Material- und Prozesswahl eröffnet vielfältige Einsatzmöglichkeiten über klassische Flex-Leiterbahnen hinaus:

• RFID-, NFC- und Patch-Antennen für Industrie, Kommunikation, Logistik und Consumer Electronics
• Heizfolien für Automotive (Enteisung, Defogging) und Smart-Textiles
• LED-Beleuchtungssysteme: flexible, stromtragfähige Module für hinterleuchtete Frontgrills, ambient-beleuchtete Innenräume und großformatige Lichtlösungen
• Sensorik für Wearables, Automotive, Medizintechnik, Smart-Home und Industrieautomatisierung

Gerade in der Industrie und im Automobilsektor, wo Lieferkettensicherheit, Nachhaltigkeit und funktionale Robustheit entscheidend sind, bietet DPP leichte, flexible und hochintegrierbare Elektronikfolien – mit technischer Leistungsfähigkeit und strategischer Planungssicherheit.

Autor:
Franz Padinger, Senior LED Technology & Business Expert
DP Patterning