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 Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie