Text- und Bildquelle: Binder

Redaktionelle Bearbeitung: Technische Rundschau

Moderne Geräte werden kleiner, sensorlastiger und stärker vernetzt. Gleichzeitig stösst die klassische Aufbautechnik an Grenzen. Jeder Sensor, jede Leiterplatte und jedes Kontaktelement ist ein eigenes Bauteil, das Platz benötigt, montiert werden muss und eine mögliche Fehlerquelle bildet. Auf gewölbten oder unregelmässig geformten Flächen lässt sich konventionelle Elektronik ohnehin nur mit hohem Aufwand unterbringen.

Hier setzt die gedruckte Elektronik an. Mit dem am Binder Innovations- und Technologiezentrum (ITZ) in Bad Rappenau entwickelten Verfahren bringt das Unternehmen funktionale Schichten direkt auf das Bauteil auf, etwa auf Substrate aus Kunststoff, Metall, Glas oder Keramik. Zum Einsatz kommen hochpräziser Sieb- und Tampondruck mit leitfähigen Pasten auf Basis von Silber, Kupfer, Carbon oder PEDOT:PSS sowie mit dielektrischen Pasten. Im Mehrschichtdruck entstehen so Leiterbahnen, Heizelemente oder Sensoren, auch auf dreidimensional geformten und gekrümmten Oberflächen, an denen herkömmliche Leiterplatten an ihre Grenzen kommen.

Vielseitige Anwendungen

Die Anwendungen sind breit gefächert. Im Maschinenbau liefern aufgedruckte Sensoren Daten für die Zustandsüberwachung und die vorausschauende Wartung, in der Bedienung ersetzen gedruckte Touch- und Kraftsensoren mechanische Taster, und gedruckte Heizelemente halten Bauteile zuverlässig auf Temperatur. Der Nutzen ist überall ähnlich: weniger Einzelteile, geringeres Gewicht, kompaktere Bauräume und mehr Freiheit im Design. Funktion und Gehäuse werden zum selben Teil.

«Die gedruckte Elektronik verschiebt die Grenze dessen, was ein einzelnes Bauteil leisten kann. Wir bringen Leiterbahnen, Heizfunktion oder Sensorik direkt auf die Oberfläche, sparen damit eine ganze Reihe von Einzelteilen ein und schaffen intelligente Bauteile. Am ITZ entwickeln wir diese Verfahren bis zur Anwendungsreife. Über die Binder Gruppe wird aus dem Funktionsmuster eine fertigungsreife Lösung. Diesen Weg von der Idee bis zur Serie können reine Druckspezialisten so nicht anbieten», so Dr.-Ing. Martin Ungerer, Teamleiter gedruckte Elektronik vom Binder ITZ.

Von Forschung bis Umsetzung

Während am ITZ die Druckverfahren erforscht und zur Serienreife gebracht werden, übernimmt Binder Solutions die kundenspezifische Umsetzung. Über die vertikal integrierte Struktur, von der Kabelkonfektion über präzisionsgedrehte Teile und Zinkdruckguss bis zur kompletten Baugruppe, lässt sich die gedruckte Funktionsschicht mit Steckverbinder und Anschlusstechnik zu einem abgestimmten Gesamtsystem zusammenführen. Mit dem ITZ in Forschung und Entwicklung und Binder Solutions in der Umsetzung deckt die Binder Gruppe die gesamte Strecke ab, von der Verfahrensentwicklung bis zum funktionalisierten Serienbauteil.

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