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 SmartMeter analysieren mit Algorithmen den Stromverbrauch
01.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS

nachricht Energiehybrid: Batterie trifft Superkondensator
01.12.2016 | Technische Universität Graz

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie