GEDRUCKTE ELEKTRONIK

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Gerhard Krüger
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1 GEDRUCKTE ELEKTRONIK

WER WIR SIND UND WAS WIR MACHEN Das zukunftsträchtige Gebiet der Gedruckten Elektronik, als Teilgebiet der Mikroelektronik, beschäftigt sich mit der Her stellung elektronischer Bauteile mittels

2 // 16 Das ITZ befasst sich mit der Funktionalisierung von 3D-Ober flächen im direkten additiven Verfahren ( binder Verfahren ) und der dazu gehörigen konventionellen Ansteuerelektronik.

2 WER WIR SIND UND WAS WIR MACHEN Das zukunftsträchtige Gebiet der Gedruckten Elektronik, als Teilgebiet der Mikroelektronik, beschäftigt sich mit der Her stellung elektronischer Bauteile mittels Druckverfahren. 2 // 16 Das ITZ befasst sich mit der Funktionalisierung von 3D-Ober flächen im direkten additiven Verfahren ( binder Verfahren ) und der dazu gehörigen konventionellen Ansteuerelektronik. Mithilfe des binder Verfahrens werden unterschiedlichste Materialoberflächen, unter anderem handelsübliches Papier, beschichtet. FOTOS: STEFFEN WALTER STUDIOS Im binder Innovations- & Technologie Zentrum (ITZ) in Bad Rappenau wird im Bereich der Gedruckten Elektronik geforscht und entwickelt. Dabei geht es um Technologie-, Produkt- und Produktionsentwicklung im Hightech-Bereich. BEZUG ZUR BINDER GRUPPE binder ist ein traditionelles Familienunternehmen und einer der Marktführer im Bereich Rundsteckverbinder für die Industrieund Automatisierungstechnik. Zur Unternehmensgruppe gehören acht Tochter- und fünf Schwestergesellschaften. Zusätzlich arbeitet binder weltweit mit 45 Vertriebspartnern zusammen. Die binder Gruppe hat ihren Hauptsitz in Neckarsulm und beschäftigt weltweit Mitarbeiter an 13 Standorten. Dazu gehören Deutschland, Österreich, Ungarn, die Schweiz, Frankreich, die Niederlande, Großbritannien, Schweden, China, Singapur und die USA. Die Produktpalette umfasst neben Industriesteckverbindungen Stecker für die Sensor-, Automatisierungs- und Medizintechnik. LED-Leuchten ergänzen das Produktportfolio. Eine Stärke liegt in der Realisierung individueller Kundenwünsche. Die Produkte sind beispielsweise in landwirtschaftlichen Maschinen, Baumaschinen und Signalanlagen zu finden. 3 // 16

3 DAS BINDER VERFAHREN Funktionalisieren von 3D-Oberflächen im direkten additiven Verfahren. Im binder Ansatz wird das gedruckte Bauteil direkt auf den finalen Träger im Sheet-to-Sheet-Prozess aufgedruckt. Damit Neue Technologien Neue Materialien lassen sich im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsver- Gedruckte Elektronik ist eine junge und sehr innovative Technologie, mit der elektronische Bauteile gedruckt werden. fahren Prozessschritte einsparen. Entwicklung bei binder Produkt Neue Analytik Entwicklung mit dem Kunden für den Kunden Forschung bei binder FOTO: BINDER ITZ Forschung mit Fördergeldern aus BMBF-Projekten 4 // 16 5 // 16

4 FOTO: STEFFEN WALTER STUDIOS

MÖGLICHKEITEN DER GEDRUCKTEN ELEKTRONIK Mit einem

der Gedruckten Elektronik wird im binder ITZ an

Informieren Leuchten Bereiche in denen Gedruckte

Gedruckte Leuchtsymbole Gedruckte EL-Leuchten

Heizelemente OPV Biosensorik FOTOS: STEFFEN

5 MÖGLICHKEITEN DER GEDRUCKTEN ELEKTRONIK Mit einem der präzisesten Herstellungsverfahren der Zukunft der Gedruckten Elektronik wird im binder ITZ an der Herstellung von elektronischen Bauteilen geforscht. Heizelemente Biosensorik Wo und wie kann man mit dem binder Verfahren Oberflächen funktionalisieren? Informieren Leuchten Bereiche in denen Gedruckte Elektronik schon erfolgreich angewandt wurde: Gedruckte Leuchtsymbole Gedruckte EL-Leuchten Batterien EL (Elektrolumineszenz) Bedienen Messen Heizelemente OPV Biosensorik FOTOS: STEFFEN WALTER STUDIOS Gedruckte Sensortaster Wärmen Gedruckte Heizungen Gedruckte Sensoren EL OLED Piezoresistive Drucksensoren FET Antennen und RFID 8 // 16 9 // 16

6 FOTOS: STEFFEN WALTER STUDIOS BINDER ITZ SHUTTERSTOCK MÖGLICHE ANWENDUNGSBEREICHE 11 // 16

EL-LEUCHTEN GEDRUCKTE HEIZELEMENTE EL-Leuchten sind aus mehreren, sehr dünnen Druck- Leuchten zu bringen. Durch das Direktdruckverfahren können Jeder stromdurchflossene Leiter erzeugt Wärme.

neben herkömmlichen Kunststoffen, wie Polycarbonat oder Effekt kann gezielt eingesetzt werden, um preisgünstige Mögliche Anwendungsbereiche: Zwischen zwei Elektroden befindet sich eine Leuchtschicht,

7 EL-LEUCHTEN GEDRUCKTE HEIZELEMENTE EL-Leuchten sind aus mehreren, sehr dünnen Druck- Leuchten zu bringen. Durch das Direktdruckverfahren können Jeder stromdurchflossene Leiter erzeugt Wärme. Dieser schichten aufgebaut. neben herkömmlichen Kunststoffen, wie Polycarbonat oder Effekt kann gezielt eingesetzt werden, um preisgünstige Mögliche Anwendungsbereiche: Zwischen zwei Elektroden befindet sich eine Leuchtschicht, die durch Wechselspannung zum Leuchten angeregt wird. Polyester, auch außergewöhnliche Substrate wie Stein, Glas oder handelsübliches Papier bedruckt werden. und hocheffiziente Heizelemente zu drucken. Mithilfe des Tampondruckverfahrens können kundenspezi- Luft- und Raumfahrt Medizintechnik Die gedruckten Leuchten sind blendfrei und weisen eine hohe Lebensdauer auf. Eine Vielzahl von Farbtönen machen sie für moderne Lichtdesignkonzepte interessant. Mögliche Anwendungsbereiche: Automobilindustrie fische Heizelemente direkt aufgedruckt werden. Die Verwendung zusätzlicher Trägerfolien oder aufwendige Klebeschritte entfallen komplett. Biotechnologie Konsumgüterindustrie Hohe Ausfallsicherheit macht den Einsatz der Leuchten überall da interessant, wo es auf höchste Zuverlässigkeit ankommt. Verpackungsindustrie Medizintechnik Einsatz neuer Nanomaterialien ermöglicht es, Produkt eigenschaften wie transparente, leitfähige Schichten zu realisieren. Messtechnik binder EL-Leuchten können als modernes Displaysystem Elektrotechnik Höchste Ansprüche in Bezug auf Biokompatibilität und genutzt werden, um zum Beispiel Sicherheitssymbole zum Maschinenbau Sicherheit können gewährleistet werden. FOTO: STEFFEN WALTER STUDIOS FOTO: BINDER ITZ 12 // // 16

GEDRUCKTE SENSORIK ELEKTRONIKLÖSUNGEN NACH MASS Präzisere Messung durch direktes Aufbringen auf den zu Entwicklung maßgeschneiderter Elektroniklösungen.

Mögliche Anwendungsbereiche: Medizintechnik Lichttechnische Parameter für jedes gedruckte Leuchtsegment individuell einstellbar.

8 GEDRUCKTE SENSORIK ELEKTRONIKLÖSUNGEN NACH MASS Präzisere Messung durch direktes Aufbringen auf den zu Entwicklung maßgeschneiderter Elektroniklösungen. vermessenden Objekten dadurch keine Verfälschung durch Klebe- oder Trägerschicht. Mögliche Anwendungsbereiche: Medizintechnik Lichttechnische Parameter für jedes gedruckte Leuchtsegment individuell einstellbar. Mögliche Anwendungsbereiche: Teilgebiete der Gedruckten Elektronik Im Bereich der Kapazitiven Sensorik wurden bereits erfolgreiche Projekte durchgeführt. Durch die Kombination aus gedruckten Sensoren und gedruckten Anzeigeelementen wird ein direktes Feedback möglich. Biotechnologie Maschinenbau Automatisierungstechnik Stark verkürzte Entwicklungszeit durch die Möglichkeit von Erstmustern in frühen Projektphasen mittels Rapid Prototyping. Maschinen- und Anlagenbau Automatisierungstechnik Durch Integration von gedrucktem Sensor und Aktor werden neue Funktionen realisierbar. Arbeitswissenschaft: Zum Beispiel Mensch-Maschine-Schnittstellen Alles aus einer Hand: Vom Schaltungsentwurf und Layout über Prototypentests bis hin zur Serienproduktion. Gedruckte resistive, optische oder thermoelektrische Elemente als Messprinzipien vorgesehen. FOTO: BINDER ITZ FOTO: BINDER ITZ 14 // // 16

9 Franz Binder GmbH & Co. Elektrische Bauelemente KG binder Innovations- & Technologie Zentrum Raiffeisenstraße Bad Rappenau Deutschland Tel.: Fax: gedruckte_elektronik@binder-connector.de 10/17 Best.-Nr. W ITZ GE DE 2017

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