Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chips von der Rolle

02.07.2002


Plastikchips können als universelle Informationsträger zum Beispiel in Verpackungen oder Kleidungsstücke eingearbeitet werden.

© Fraunhofer


Kunststoffe, die leiten und leuchten können, sind auf dem Vormarsch in die Elektronik. Polymerelektronik, kurz Polytronic heißt die neue Technologie. Sie ebnet den Weg zur billigen Massenfertigung elektronischer Bauelemente – um alle Dinge des Alltags mit einer elektronischen Identität auszustatten. Im Anwendungszentrum Rolle-zu-Rolle arbeiten Fraunhofer-Forscher an neuen Fertigungsverfahren: Sie wollen die Chips in Zukunft einfach auf Folien drucken.


Die Polytronic kann und will der Siliziumtechnologie keine Konkurrenz machen. Leitende Kunststoffe erlauben wegen der geringen Ladungsträger-Beweglichkeiten nur vergleichsweise langsame elektronische Bauteile – sie sind mehr als hundertmal langsamer als Siliziumchips. Dennoch wird Polytronic die Mikroelektronik revolutionieren, denn sie ergänzt die bisherigen Halbleitertechnologien ganz entscheidend. Und es gibt genügend Märkte, bei denen es nicht auf hohe Leistung, sondern auf möglichst billige Elektronik ankommt. Dr. Karlheinz Bock, Abteilungsleiter Polytronische Systeme am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM, Institutsteil München, über die Perspektiven der Chips aus Kunststoff: »Überall da, wo Elektronik flach, flexibel und billig sein muss, können Polymere ihre Vorteile ausspielen. Vor allem bietet Polytronic erstmals die Chance zur Massenfertigung von Billigst-Elektronik.«

Die Fertigungstechnik ist der Schlüssel zur Wegwerfelektronik. Das erkannten die Fraunhofer-Forscher als sie sich mit dem »intelligenten Etikett« befassten. Sollte jeder neue Artikel damit ausgestattet werden, müssten pro Jahr über 500 Milliarden Etiketten produziert werden. Die bisherige Elektronikfertigung würde schon an diesen Mengen scheitern, vor allem aber am Preis. »Höchstens einen Cent, eher aber nur Bruchteile davon«, schätzt Karlheinz Bock, »dürfen solche Massenprodukte kosten.«


Große Mengen zu billigen Preisen sind nur mit Druckverfahren zu erreichen - nicht mit den aufwändigen Beschichtungs- und Ätztechniken im Reinraum, die in der Halbleiterfertigung benötigt werden. Dafür sind die meisten Polymere ideal. Sie lassen sich gut in Lösung bringen. So können die Schaltungen einfach aufgedruckt werden – sogar mit Strukturbreiten von einigen zehn Mikrometern.

»Die effizientesten Produktionsverfahren mit hohem Durchsatz sind Rolle-zu-Rolle-Verfahren«, betont Gerhard Klink vom IZM. Substrat ist eine Folie, die durch mehrere Beschichtungs- und Strukturierungsschritte läuft und am Ende wieder aufgerollt wird. Die Folienrolle kann so an weiteren Stationen bearbeitet werden, bis alle benötigten Schichten inklusive Verkapselung aufgebracht sind. »Unser Ziel ist der Rotationsdruck«, so Gerhard Klink. »Damit ließen sich Massenprodukte wie elektronische Etiketten, Sicherheitsnachweise für Dokumente und Objekt-Identifikationssysteme extrem kostengünstig herstellen.« Bei Anwendungen mit höherem Anspruch ist die Kombination von Silizumschaltungen mit Polymerelektronik gefragt, etwa für die Automobil-, Medizin- oder Kommunikationstechnik.

Am 2. Juli 2002 eröffnet das IZM ein Anwendungszentrum für Rolle-zu-Rolle-Produktionstechnik. Dort haben auch mittelständischen Unternehmen die Möglichkeit, funktionsfähige Prototypen und Kleinserien mit diesen neuen Technologien zu entwickeln und herzustellen. Außerdem können Equipmenthersteller dort neue Geräte entwickeln und erproben.

Die Visionen der Polytronic sind verlockend: roll- oder faltbare Elektronik »smart foils« mit integriertem UMTS-Telefon, Organizer und Notebook, elektronische Zeitungen, die sich ständig aktualisieren, das Telefon im Hemdsärmel, Tapeten, die sich plötzlich in Fernsehmonitore verwandeln oder das intelligente Pflaster mit eingebauter Sensorik, das hilft, Medikamente zu dosieren oder Blutparameter zu überwachen.

Bis die Chips von der Rolle allerdings unseren Alltag mit allgegenwärtiger Elektronik versehen, wird noch einige Zeit vergehen.

VIDEO

Dr. Karlheinz Bock | Presseinformation

Weitere Berichte zu: Anwendungszentrum Elektronik Polymer Polytronic

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Datenbrille erleichtert Gehörlosen die Arbeit in der Lagerlogistik
23.02.2018 | Technische Universität München

nachricht Verlässliche Quantencomputer entwickeln
22.02.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics