Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leiterplatten für die Elektronik der Zukunft

03.09.2004


Projekt des Öko-Instituts e.V. zeigt: Innovationen sind möglich



Leiterplatten stellen einen wichtigen Bestandteil von Elektro- und Elektronikgeräten dar. Auf ihnen werden die elektronischen Bauelemente, wie beispielsweise Chips, mechanisch fixiert und leitend miteinander verbunden. Doch in diesem Markt besteht ein erheblicher Innovationsbedarf. Mit einem neuen, soeben in der ersten Phase abgeschlossenen Projekt zeigt das Öko-Institut e.V. Freiburg: Es ist möglich, Leiterplatten aus ökologischer und technologischer Sicht enorm zu verbessern. Und diese neuartigen Produkte können in ausgewählten Anwendungsbereichen sogar in Serie produziert werden. Bei der Messe "Electronics Goes Green" in Berlin stellen die WissenschaftlerInnen in der kommenden Woche die Ergebnisse des Projektes vor.



Bislang dominieren in der Elektronik Leiterplatten aus duroplastischen Polymeren. Ihr Nachteil: Aus Brandschutzgründen müssen sie in der Regel mit umwelt- und gesundheitsgefährdenden Flammhemmern ausgerüstet werden. Hinzu kommt, dass die verwendeten Duroplaste ein werkstoffliches Recycling unmöglich machen.

Zudem steht die Elektro- und Elektronikindustrie derzeit vor großen Herausforderungen: Sie muss bis Mitte 2005 mit dem Inkrafttreten der EU-Elektronik-Altgeräterichtlinie (WEEE) ein Rücknahmesystem für alte Elektronikgeräte aufgebaut haben. Die EU-Stoffverbotsrichtlinie (RoHS) lässt ab 2006 nicht mehr zu, dass bestimmte gefährliche Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten verwendet werden. Dies betrifft auch bromierte Flammschutzmittel.

Genau vor diesem Hintergrund setzt das vom Öko-Institut e.V. Freiburg initiierte und koordinierte Verbundprojekt "Thermoplastische Leiterplatten als Beitrag zur Kreislaufwirtschaft" an. Es hat das Ziel, neue kostengünstige Leiterplattenmaterialien auf der Basis von geschäumten Hochtemperatur-Thermoplasten (HTT) zu entwickeln. Wesentliche ökologische Vorteile gegenüber herkömmlichen Konzepten sind der Verzicht auf giftige Zusatzstoffe wie Flammschutzmittel und die Möglichkeit eines werkstofflichen Recyclings.

Die wichtigsten Ergebnisse der inzwischen abgeschlossenen ersten Projektphase:

1. Die prinzipielle Machbarkeit einer Leiterplattentechnologie auf der Basis von Hochtemperatur-Thermoplasten konnte durch erste funktionsfähige Musterapplikationen nachgewiesen werden. Durch Flex- und Multilayer auf HTT-Basis können auch hochintegrierte Schaltungen erschlossen werden.

2. Die Umweltbelastungen des HTT-Basismaterials sind insgesamt, das heißt inklusive aller relevanten Vorkettenprozesse, nur etwas halb so hoch wie bei dem herkömmlichen Material (FR-4). Dies liegt vor allem daran, dass die Ressourceneffizienz durch den Aufschäumprozess erhöht wird sowie erstmalig ein kontinuierlicher Herstellprozess zum Einsatz kommt. Zudem lässt sich das neue Material auf hohem Niveau recyceln.

3. Bei etwa gleichen Kosten wie herkömmliches Material haben die neuen Leiterplatten erhebliche technologische Vorteile. So lassen sich die Platinen thermisch und mechanisch nachverformen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, Schalter und Tastfunktionen in die Platine zu integrieren, wobei Bauteile und Kabelverbindungen eingespart werden können. Außerdem verfügen die Platinen über ausgezeichnete Hochfrequenz-Eigenschaften.

"Der Einsatz der neuen thermoplastischen Leiterplatten soll sich perspektivisch nicht auf Nischenmärkte beschränken", sagt Martin Möller, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsbereich "Produkte & Stoffströme" des Öko-Instituts. So sollen die Produkte der neuen "HTT-Produktfamilie" elektronische Anwendungen universell erschließen - beispielsweise in der Konsum-, der Informations- und Kommunikationselektronik oder für Automobilapplikationen.

In der nun anstehenden Qualifizierungsphase des Projekts sollen in weiteren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten unter anderem folgende Schwerpunkte gesetzt werden: Qualifizierung der Leiterplattenprozessierung, Sicherheits-, Zuverlässigkeits- und Dauergebrauchtests und die Entwicklung ökoeffizienter Redistributions- und Recyclingstrategien. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass nach Abschluss dieser Qualifizierungsphase im Sommer 2006 eine Serienproduktion möglich ist.

Bei dem Projekt hat das Öko-Institut e.V. mit mehreren Partnern zusammengearbeitet: Universität Bayreuth, Lehmann & Voss & Co., Reifenhäuser GmbH & Co Maschinenfabrik, Lüberg Elektronik GmbH & Rothfischer KG, Würth Elektronik GmbH, KEW Konzeptentwicklung GmbH. Ungefähr die Hälfte des Projektvolumens hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert.

Das Projekt "Entwicklung von thermoplastischen Leiterplatten für die Elektronik der Zukunft" wird am 07. September 2004, um 9:00 Uhr, auf der Berliner Messe "Electronics Goes Green" vorgestellt. Das Programm: http://egg2004.izm.fraunhofer.de

Das Öko-Institut e.V. ist zudem vom 6. bis zum 8. September 2004 bei der Messe, am Stand des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, mit Ansprechpartnern vertreten.

Ansprechpartner:

Martin Möller, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich "Produkte & Stoffströme", Öko-Institut e.V. Freiburg, Telefon 0761/452 95-56, m.moeller@oeko.de

Carl-Otto Gensch, Koordinator im Bereich "Produkte & Stoffströme", Öko-Institut e.V. Freiburg, Telefon 0761/452 95-41, c.gensch@oeko.de

Christiane Rathmann | idw
Weitere Informationen:
http://egg2004.izm.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Elektro Elektronik Elektronikgerät Leiterplatte Stoffstrom

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Graduiertenschule HyPerCells entwickelt hocheffiziente Perowskit- Dünnschichtsolarzelle
17.08.2017 | Universität Potsdam

nachricht Lasersensoren LAH-G1 – Optische Abstandssensoren mit Messwertanzeige
15.08.2017 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

17.08.2017 | Physik Astronomie

Fake News finden und bekämpfen

17.08.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Effizienz steigern, Kosten senken!

17.08.2017 | Messenachrichten