Flexible Elektronik

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

Seit Anfang 2020 verfügt das 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 am 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. 

Das Fraunhofer EMFT hat herausragende Entwicklungen im Bereich der folienbasierten Sensortechnologie vorzuweisen. Dazu gehören sehr lange und dünne Drucksensorstreifen, die eine unterbrechungsfreie Messung von Luftströmen ermöglichen, sowie mikrostrukturierte Elektrodengeometrien, die hochsensibel und für kapazitive oder elektrochemische Sensoren geeignet sind. Diese Foliensensoren sind ideal für „open packages“ geeignet, da sie sowohl den Zugang zum umgebenden Medium als auch eine sichere Kapselung der elektronischen Komponenten ermöglichen. Zusätzlich stellt das Fraunhofer EMFT auch die zugehörige Integrationstechnologie für IC-Bauteile und Kommunikationsschnittstellen bereit.

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