Flexible hybride Elektronik

Flexible hybride Elektronik bietet neuartige Möglichkeiten für viele leistungsstarke und „smarte“ Produkte – etwa im Kontext zur Vision des Internet of Things. Hauseigene Rolle-zu-Rolle Fertigungsanlagen ermöglichen die kostengünstige Bearbeitung von Folien und anderen flexiblen Substraten, um flexible, biegsame, flache und großflächige elektronische Systeme zu entwickeln.

Flexibles elektronisches Sensorsystem
© Fraunhofer EMFT / Bernd Müller
Langer Folienstreifen mit flachen Drucksensoren zur Messung von Druckverhältnissen auf großen Oberflächen

Seit Anfang 2020 verfügt die Fraunhofer EMFT über eine Pilotlinie mit Rolle-zu-Rolle-Lithographie, Laserstrukturierung, Druck, vakuumbasierten Techniken, Bestückung (Assembly) und Systemintegration. Diese ermöglicht eine kostengünstige Verarbeitung für die Entwicklung von elektronischen Systemen, die gleichzeitig dünn, flexibel und großflächig sind.

Bei der Realisierung flexibler elektronischer Systeme kommen die an der Fraunhofer EMFT entwickelten Folienprozesse zusammen mit Verfahren aus verschiedenen klassischen Technologiebereichen (z.B. Silizium-, MEMS- oder Leiterplattentechnologien) zum Einsatz. Eine technologische Schlüsselrolle kommt dabei der Heterointegration von Silizium- und Folientechnologie zu: Während sich mit Siliziumtechnologie extrem miniaturisierte Bauteile realisieren lassen, erweitert die Folientechnologie den Spielraum für Design und ermöglicht flexible, flache und biokompatible Elektronik. Anwendungsbeispiele sind Sensoren auf gekrümmten Oberflächen, körpernahe Sensorik für die Gesundheitsüberwachung, multimodale Sensorik für Roboter, die in Zukunft mit Menschen interagieren werden, „Smart Textiles“ sowie eine Vielfalt von verteilten, vernetzten Sensormodulen für die intelligente Steuerung von Maschinen und Prozessen, zusammengefasst unter dem Schlagwort Industrie 4.0. Die Kombination der Fähigkeiten im Bereich dünnes Silizium und Folientechnologie erlaubt die Realisierung eines in Folie verpackten und umverdrahteten ICs (Chip-in-Foil Package), ohne die Vorteile niedrige Bauhöhe und Flexibilität aufzugeben. 

Herausragende Forschungsarbeiten an der EMFT sind die Entwicklung von “Chip-Folien-Interposern" mit Kupferverdrahtung und deren kostengünstige Herstellung in Rolle-zu-Rolle Verfahren. Letzteres ermöglicht die die Realisierung von quasi beliebig langen (“endless”) Sensor- und Elektronik-Streifen.

Diese Kompetenzen für flexible hybride Elektronik stehen für Ihre Anwendungsthemen an der Fraunhofer EMFT zur Verfügung, nehmen Sie Kontakt mit uns auf!

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