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Vortrag

Neue Ansätze zur Herstellung dreidimensionaler funktionalisierter Oberflächen

Mittwoch (22.05.2019)
15:05 - 15:25 Uhr

Aufgrund vielfältiger Möglichkeiten zur Integration elektronischer Komponenten und Funktionalitäten

in frei formbare Oberflächen bietet 3D Conformable Elektronik großes Potenzial zur Entwicklung

innovativer Komponenten, Produkte unter Nutzung neuer, effizienter Fertigungsverfahren. Zu

den hierbei anvisierten Zielmärkten zählen z.B. Anwendungen im Bereich Automobil und Luftfahrt,

gleichermaßen aber auch Robotik, Home und Medizintechnik, Leiterplatte und Verpackung. 3D

Conformable Elektronik schafft die Möglichkeit, z.B. zur Realisierung visionärer Innenraum-, Bedien-

oder Bauteilkonzepte basierend auf interaktiven / smarten / leichten (Bedien-) Oberflächen

mit hohen Anforderungen an Ergonomie, Optik und Design.


Die dabei im Fokus stehenden Schlüsseltechnologien basieren auf etablierten Leiterplatten- und

Thermoformprozessen, welche durch Adaption und Kombination zu vollkommen neuen, dennoch

erwartet kostengünstigen, hybriden Fertigungskonzepten und Produkten führen. Grundidee ist die

Herstellung und Prozessierung eines ebenen, (mit Leiterbahnen) strukturierten und mit Bauteilen

bestückten thermoplastischen Schaltungsträgers bzw. funktionalisierter Folie und diese(n), unter

Voraussetzung verformbarer, dehnbarer und belastbarer Strukturen, mittels Thermoformverfahren

im Anschluss dreidimensional zu verformen. Hierbei kommen zum einen neue Materialien und

Konzepte zur Herstellung dehnbarer Leiterstrukturen als auch neue, hier gezielt notwendige und

nutzbare, Thermoformverfahren zum Einsatz. Hierbei werden mittels partieller Kontakterwärmung

oder Formluft-Impact-Technologie Temperaturprofile auf das planare, strukturierte und bestückte

Halbzeug aufgebracht. Dies gewährleistet die Steuerung der lokalen Dehnung des Materials und

somit die schonende Verarbeitung temperatursensitiver Bauteile sowie dehnungssensitiver Strukturen

infolge der Reduktion auftretender Dehnungsmaxima.


Im Zuge des Vortrags wird die Vision eines Fertigungsprozesses zur Herstellung von Conformable

Electronic in hohen Stückzahlen thematisiert. Im Zuge dessen werden Herausforderungen bei der

Umsetzung, nutzbare Technologien und sinnvolle Werkzeuge zur Parametrierung und Umsetzung

vorgestellt.

Sprecher/Referent:
Fabian Kayatz
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Weitere Autoren/Referenten:
  • Julian Haberland
    Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
  • Florian Schaller
    Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV