Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein weiterer Durchbruch in der Polymerelektronik

27.09.2005


Weltweit erste massengedruckte integrierte Elektronikschaltung kommt aus Chemnitz - Pilotanwendungen werden auf der Messe Plastic Electronics in Frankfurt/Main präsentiert

... mehr zu:
»BASF »Elektronik »Medientechnik

Seit Jahren suchen Forscher auf der ganzen Welt nach günstigen Herstellungsverfahren für einfache, meist kurzlebige und in Massen benötigte Elektronik-Bauteile. Dazu zählen mit Mini-Chips ausgestattete Waren-Etiketten, Gepäckanhänger oder Verpackungen. Am Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz wurde nun die weltweit erste elektronische Schaltung mit Massendruckverfahren hergestellt.

Das Projekt wurde von der BASF Future Business GmbH geleitet. Außerdem beteiligten sich Forscher der BASF AG in Ludwigshafen, der Lucent Technologies Bell Labs in Murray Hill (USA), der printed systems GmbH in Chemnitz sowie des Instituts für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz. Gemeinsam lösten sie die komplexen materialseitigen und verfahrenstechnischen Probleme, um Elektronik druckbar zu machen.


Bei der Schaltung handelt es sich um einen so genannten Ringoszillator, der aus 14 Transistoren besteht. Ringoszillatoren sind Grundbausteine für komplexere Schaltungen und dienen zur Erzeugung eines Taktsignals. BASF und Bell Labs brachten ihre Erfahrung mit den verwendeten Materialien sowie deren physikalischen Untersuchung ein. Bei den Materialien kamen neben Eigenentwicklungen auch handelsübliche Basismaterialien zum Einsatz, die von den Projektpartnern angepasst und modifiziert werden mussten. Die Schaltungen selbst wurden in der Firma printed systems und am Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz entworfen, gedruckt und untersucht. Zurückgegriffen wurde hier auf die Massendruckverfahren Offsetdruck, Tiefdruck und Flexodruck.

Mit einer Druckgeschwindigkeit von bis zu 0,8 Metern pro Sekunde wurden die Schaltungen gedruckt - und das ist in der Elektronik zugleich eine neue Dimension der Fertigungsgeschwindigkeit. Millionenfache Auflagen sind dabei kein Problem. Das Polymer- Druckverfahren basiert auf speziell entwickelten Drucktechniken: Dabei werden die Kunststoffmoleküle, die entweder leitend, halbleitend oder isolierend sind, in hauchfeinen Schichten mit hoher Präzision übereinander gedruckt. Die Kunststoffe lassen sich ähnlich wie Tinte verarbeiten. Im Vergleich zum klassischen Drucken sind jedoch die Anforderungen an die Genauigkeit sowie an die chemischen Eigenschaften der Druckstoffe wesentlich höher, denn Druckfehler würden sofort zu Funktionsstörungen der gedruckten Schaltungen führen.

Mit der verwendeten Strukturauflösung von 100 µm wurde eine Schaltfrequenz von 1 Hz erreicht. Prof. Dr. Arved Hübler, Direktor des Instituts für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz, dessen Arbeitsgruppe 2003 schon den ersten massengedruckten Einzeltransistor vorstelle, erläutert: "In diesem Projekt haben wir eine sehr große Herausforderung gemeistert, denn das Drucken von Elektronik stellt völlig andere Anforderungen an Material, Verfahren und Maschinen, als dies aus dem klassischen Drucken bekannt ist. Am Institut für Print- und Medientechnik wurden deshalb neue maschinenbauliche und verfahrenstechnische Entwicklungen realisiert, um die sehr hohen Anforderungen, die elektronische Schaltungen an die Druckeigenschaften stellen, erreichen zu können."

Wie einer gestern von BASF verbreiteten Information zu entnehmen ist, wird das Unternehmen die Kooperation mit der printed systems fortsetzen, um eine marktfähige Technologie zu entwickeln. Durch den Einsatz der eigenentwickelten Halbleiter- und Dielektrikum- Materialien werden deutliche Verbesserungen bei den Eigenschaften der Schaltungen erwartet. Das Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz wird weiterhin wichtige wissenschaftliche Beiträge leisten. An dem Institut mit ca. 45 Mitarbeitern werden derzeit mehrere große Projekte im Bereich der gedruckten Elektronik bearbeitet.

Die Firma printed systems GmbH, ein 2003 aus der TU Chemnitz gegründetes Unternehmen, sieht in der neuen Technologie, Elektronik in Massen zu drucken, einen großen Zukunftsmarkt. Nach Aussage von "printed systems"-Geschäftsführer Prof. Dr. Olaf Gierhake bieten Massendruckverfahren eine weitaus höhere Produktivität, als sie bei der bisherigen Elektronikfertigung bekannt ist. Mit in Massen gedruckter Elektronik soll es in Zukunft möglich werden, in vielen alltäglichen Anwendungsfeldern einfache elektronische Intelligenz zu integrieren. Beispiele dafür sind RFID- Tags (mit Hochfrequenz lesbare Identifikations-Etiketten), flexible Displays und Tatstaturen, Eintrittskarten oder elektronische Schilder.

Die Chemnitzer Forscher stellen ihre Entwicklung gemeinsam mit Projektpartnern erstmals am 4. und 5. Oktober 2005 auf der Fachmesse Plastic Electronic in Frankfurt/Main (Halle 4.1, Stand D 19) der Öffentlichkeit vor.

Weitere Informationen:
TU Chemnitz, Institut für Print- und Medientechnik,
Prof. Dr. Arved Hübler,
Telefon (03 71) 5 31 - 23 64,
E-Mail pmhuebler@mb.tu-chemnitz.de

Mario Steinebach | Technische Universität Chemnitz
Weitere Informationen:
http://www.tu-chemnitz.de

Weitere Berichte zu: BASF Elektronik Medientechnik

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: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen