Gedruckte Elektronik

In den letzten Jahrzehnten wurde der Bereich der gedruckten Elektronik weltweit erforscht, um die Produktionskosten zu senken und Elektronik auf nicht-konventionellen Substraten zu integrieren. Obwohl es offensichtlich ist, dass die gedruckte Elektronik die Siliziumelektronik nicht ersetzen kann, haben sich Anwendungsbereiche herauskristallisiert, die von einfachen Leiterbahnen bis hin zu Sensoren reichen, die auf resistiven oder kapazitiven Messaufbauten basieren, oder für Sensorfunktionen, die auf druckbaren intelligenten Materialien beruhen. Heutzutage werden diese gedruckten elektronischen Funktionen mit konventionellen Siliziumkomponenten kombiniert, was den Bereich der Hybridelektronik anspricht.

CeSMA entwickelt druckbare Dielektrika und Passivierungsmaterialien auf  Basis vernetzbarer Hybridpolymere, die mit verschiedenen Drucktechniken (Tintenstrahl, (Rotations-)Siebdruck) aufgebracht werden können und trotz moderater Aushärtungstemperaturen eine hohe Stabilität und Materialverträglichkeit aufweisen.

Die Materialien können als Interlayer-Dielektrikum (low-k) und Gate-Dielektrikum (high-k) für konventionelle, aber auch für Hochfrequenz- oder Leistungselektronik eingesetzt werden. Da diese Materialien auch eine hohe Transparenz aufweisen, sind auch opto-elektronische Bauelemente denkbar.

Eine andere Gruppe von Materialien, die am CeSMA entwickelt wurden, sind druckbare Piezopolymere, mit denen sich Druck- und Biegesensoren mittels Hochdurchsatzdrucktechniken wie Rolle-zu-Rolle Beschichtung realisieren lassen. Diese Piezopolymere können je nach Anwendung auf Kunststofffolien oder Papier gedruckt werden.

In den letzten Jahren hat sich der Fokus auf druckbare flexible oder sogar dehnbare Elektronik verlagert. CeSMA hat sowohl druckbare Dielektrika, Leiterbahnen, als auch Piezopolymere für flexible und dehnbare Anwendungen entwickelt. Außerdem ist gedruckte Elektronik auch für die Displayindustrie interessant, da die Auflösung elektronischer Strukturen auf dem Display im Vergleich zu elektronischen Schaltungen gering ist.

Heutzutage gewinnt die 3D-gedruckte Elektronik und Optik immer mehr an Bedeutung, da sie die Realisierung von elektronischen Schaltungen und Komponenten auf 3D-geformten Oberflächen ermöglicht.