Würth Elektronik Circuit Board hat einen langen, flexiblen und dehnbaren Leiterplattenstreifen auf Basis von thermoplastischem Polyurethan produziert. (Bild: Würth Elektronik Circuit Board Technology)
In vielen miniaturisierten Elektronikanwendungen ist die herkömmliche Kabelverdrahtung kostspielig und materialaufwendig, begrenzt den Spielraum für Innovationen und die Steigerung der Produktperformance. Das Projekt HyPerStripes (hybrid integrated high performance electronic stripes) befasst sich mit diesen Einschränkungen, indem es Technologien und Produktionsprozesse für lange, intelligente und flexible elektronische Systeme entwickelt, die herkömmliche Kabel ersetzen können. HyPerStripes fokussiert auf zwei Schlüsselanwendungen: medizinische Instrumente für minimalinvasive Eingriffe (z. B. Katheter und Implantate) sowie umweltfreundliche LED-Beleuchtungsflächen.
Die Projektpartner schaffen eine Technologieplattform und Fertigungstechniken für die Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung (R2R) und die Integration von elektronischen Komponenten auf sehr lange (endlose), flexible und dehnbare Leiterplatten. Dies soll den Weg zu leistungsstärkeren Produkten und neuen Anwendungen ebnen und gleichzeitig die Kosten und Umweltauswirkungen der Herstellung reduzieren.
Der Leiterplattenhersteller Würth Elektronik wird sich in erster Linie mit der Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung auf flexiblen und dehnbaren Leiterplatten konzentrieren, um praktisch endlose Elektronik mit feinen miniaturisierten Strukturen zu ermöglichen. Es gilt, dehnbare Schaltungsträger in Längen von mehr als einem Meter und die entsprechenden Fertigungstechnologien zu entwickeln.
Über HyPerStripes
HyPerStripes ist ein europäisches Forschungsprojekt, finanziert von Deutschland, Irland und den Niederlanden. Das auf drei Jahre ausgelegte Projekt startete im April 2022 und hat ein Projektvolumen von 14,5 Mio. € (BMBF-Förderung: 3,12 Mio. €). Hier arbeiten 16 Partner aus drei europäischen Ländern zusammen, darunter IMS Chips – Institut für Mikroelektronik Stuttgart, Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT, Nanowired, Capical, Philips Electronics Nederland, Philips Healthcare, Integer sowie weitere Beteiligte aus Industrie und Handwerk. Verbundkoordinator ist die Osypka AG.
Streifen für minimalinvasive Verfahren und LED-Beleuchtung
Minimalinvasive Verfahren untersuchen und behandeln Krankheiten ohne größere chirurgische Eingriffe, verlassen sich aber oft noch auf altmodische Verkabelung. Das beeinflusst die Zuverlässigkeit, die Fertigungsausbeute, das Gewicht und den Ressourcenverbrauch. Ein flexibler, dünner Streifen, auf dem die hybriden elektronischen Komponenten (z. B. flexibel und starr) integriert sind, könnte diese Verbindungsprobleme lösen. Damit eröffnen sich auch neue Anwendungen im Gesundheitswesen, insbesondere im Bereich der Patientenüberwachung.
Ebenso können lange, flexible Streifen neue Anwendungen in der LED-Beleuchtung ermöglichen. So könnten beispielsweise große, flache Lichtflächen entstehen, die sich vollständig in die Verglasung von Gebäuden integrieren lassen und letztendlich natürliches Licht nachahmen. Eines der Hauptziele des Projekts ist, dieses Knowhow in die industrielle Produktion zu übertragen. Dies geschieht über eine offene Technologieplattform, die Drucktechnologien, lithographisch gemusterte Kupferverdrahtungssysteme und Niedrigtemperatur-Montageschritte anbietet – alles in einer Beratungs- und Fertigungsplattform aus einer Hand.
