Elektronik zum Ausdrucken: Aerosol-Jet-Drucker für Joanneum Research

21. März 2013, 16:54
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Neuartige, österreichweit einzige Druckanlage zur großflächigen Produktion gedruckter elektronischer Strukturen

Eine in Österreich einzigartige Druckanlage hat die steirische Forschungsgesellschaft Joanneum Research (JR) im Einsatz: Die sogenannte Aerosol-Jet-Technologie ermöglicht es, funktionelle Strukturen auf unterschiedlichen Untergründen und Bauteilen mit einer Auflösung bis zu zehn Mikrometer (zehn Millionstel Meter) aufzutragen. Ziel ist die großflächige Produktion von gedruckter Elektronik wie zum Beispiel Sensoren in Verpackungsmaterial, meldete die JR am Donnerstag.

Nische

Solarzellen von der Rolle, die Handtasche mit eingebauter Handy-Aufladestation, intelligente Verpackungen mit eingebauten Sensoren: Die Nische der sogenannten gedruckten Elektronik ist noch klein, aber das Potenzial erheblich. Dabei werden elektronische Bauelemente und Anwendungen wie u.a. Beispiel Schaltkreise oder Sensoren mit Druckverfahren hergestellt. Anstelle der Druckfarben werden elektronische Funktionsmaterialien in flüssiger oder pastöser Form verwendet. "Materials" - das Institut für Oberflächentechnologien und Photonik der JR - will seine Aktivitäten in diesem Markt verstärken und hat Ende 2012 eine neuartige Anlage für das Aerosol-Jet-Druckverfahren installiert. Diese Anlage soll neben dem Ausbau des Forschungsschwerpunktes die Technologie für die Industrie bereitstellen.

Die Aerosol-Jet-Ttechnologie finde bereits in den unterschiedlichsten Industriebereichen Anwendung, schilderte Andreas Rudorfer, stellvertretender Leiter der Forschungsgruppe Funktionelle Oberflächen am JR. "Der Einsatzbereich reicht vom Drucken von Verbindungen beim Packaging hochintegrierter Bauelemente über das Aufbringen von Oberflächenkontakten auf Solarzellen bis zur Realisierung neuer Sensorkonzepte."

Ultraschall oder pneumatisch zerstäubt

Bei der Aerosol-Jet-Technologie werden z. B. leitfähige Tinten entweder durch Ultraschall oder pneumatisch zerstäubt und das entstehende Aerosol kontinuierlich über ein Schlauchsystem zum Druckknopf geführt. Dieser fokussiert den Aerosol-Strahl auf die Substratoberfläche. Die Düse befindet sich wenige Millimeter über der Oberfläche, wodurch eine kontaktfreie Direktstrukturierung möglich wird. Im Gegensatz zu anderen Verfahren ist auch die Verwendung unebener Substrate möglich. Weiters können unterschiedliche Schichtdicken und mehrlagige Strukturen aufgebaut werden. Anschließend erfolgt eine thermische oder chemische Nachbehandlung, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.

Die neue Technologie wird am JR-Institut im oststeirischen Weiz zur Anwendung gebracht. Rund 60 Mitarbeiter forschen dort an interdisziplinären Lösungsansätzen im Bereich der Mikro- und Nanostrukturierung, Bio- und Chemosensoren, Lichttechnologien, funktionalisierte Oberflächen und Laserprozesse. (APA, 21.3. 2013)

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