Struktronik: Mikroelektronik im Organoblech

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Im Projekt Struktronik arbeiten aktuell Unternehmen aus dem Erzgebirge zusammen mit dem Institut für Strukturleichtbau der TU Chemnitz an technologischen Zukunftsvisionen durch Kunststoffe mit eingebetteten mikroelektronischen Systemen. Die Technologie hat großes Potenzial vor allem im Leichtbau und in der Elektromobilität. In Gehäusen könnten zusätzliche Funktionen verbaut und Metalle ersetzt werden. Ziel ist eine großserienfähige Technologie.

Das Projekt ist eines von 16 Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, die über das branchenübergreifende Technologiebündnis SmartERZ koordiniert werden. Koordiniert wird das Projekt durch Dr. Jens Emmrich, Forschungsbereichsleiter für aktive Werkstoffe und Verbundstrukturen am Lehrstuhl für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der TU Chemnitz.

Verbundpartner im Projekt: Neben der TU Chemnitz bringen sich die Unternehmen Bernd Flach Präzisionstechnik, die EDC Electronic Design Chemnitz, die Zwönitzer Komitec electronics und der Leiterplattenhersteller KSG in das Projekt ein. Die beteiligten Unternehmen haben verantwortliche Mitarbeiter für das Projekt abgestellt. Der finanzielle Umfang inklusive der Eigenanteile der Projektpartner aus der Wirtschaft ist siebenstellig. Bisher wurden im Projektteam Grundlagenuntersuchungen wie Materialauswahl und Prozessanpassung durchgeführt und ein erster Prototyp gefertigt.

„Wir wollen mikroelektrische Systeme in thermoplastische Verbundwerkstoffe einbetten. Dadurch wird deren Funktionalität immens gesteigert.“
Dr. Jens Emmrich, TU Chemnitz

Bisher werden die Elektronikkomponenten nachträglich in die Bauteile montiert. Die verwendeten konventionellen Leiterplatten sind nicht verformbar, so dass Konstruktion und Fertigung oft sehr herausfordernd sind. Darüber hinaus sei ein 100-prozentiger Schutz der empfindlichen Technik bei dieser Methode fast nicht möglich.

Basis der smarten Leiterplatten bilden sogenannte Organobleche, in die die Mikrosysteme direkt während der Herstellung eingebracht werden.

„Dadurch entstehen quasi strukturtragende Leiterplatten, die in Großserien gefertigt und zu Bauteilen weiterverarbeitet werden können. Wir entwickeln gerade ein hochfunktionales Demonstrationsbauteil, um zu zeigen, was alles möglich ist.“
Ricardo Decker, TU Chemnitz

Bild oben: Leiterplattenfertigung im Unternehmen KSG (Quelle: Smarterz | David Prinzer)

Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung

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