Additive Fertigung Additiv gedruckte Sensoren für Medizinanwendungen

Anbieter zum Thema

Cicor Group

Metrofunk Kabel-Union GmbH

Maxon Motor GmbH

MISSION ADDITIVE

Die voranschreitende Miniaturisierung und die Integration von immer mehr Funktionen bringen konventionelle Fertigungsmethoden an ihre Grenzen. Das Aerosol-Jet-Druckverfahren bietet neue Möglichkeiten für gedruckte Elektronikanwendungen.

Die additive Fertigung hat längst Einzug in allen Industriesegmenten gehalten. Gegenüber konventionellen Fertigungsmethoden bietet der Einsatz additiver Fertigungsverfahren entscheidende Vorteile. Die Cicor Gruppe beschäftigt sich an derzeit zwei Standorten mit Entwicklung und Fertigung von kundenspezifischen gedruckten Elektronikanwendungen. Dafür wird das Aerosol-Jet-Druckverfahren eingesetzt. Bei diesem von der Firma Optomec entwickelten Prozess werden die zu druckenden Materialien zerstäubt und als Aerosol auf die Substratoberfläche aufgebracht, während bei konventionellem Inkjet-Druck einzelne Tintentropfen in einem Drop-on-demand-Verfahren abgeschieden werden. Für die Herstellung leitender Strukturen werden meist Tinten eingesetzt, die Metallnanopartikel enthalten. Es stehen verschiedene Materialien zur Verfügung, die sich in ihren spezifischen Eigenschaften unterscheiden. Die abgeschiedene Schicht besteht i. d. R. aus einer Mischung organischer Binder und der jeweiligen Metallpartikel. Die zweite Möglichkeit zur Abscheidung metallischer, leitfähiger Schichten stellen partikelfreie Tinten dar. Hierbei handelt es sich um Flüssigkeiten, die Metalle als Ionen enthalten. Diese Ionen werden während des Aushärtens in ihre metallische Form überführt. Die so gedruckten Metallschichten erreichen einen Reinheitsgrad von >99,5 Prozent.

Neben leitfähigen, metallbasierenden Tinten können weitere Substanzen verdruckt werden, z. B. verschiedene dielektrische Materialien, nichtmetallische leitfähige, wie Carbon, Graphene oder Nanotubes, sowie reaktive und funktionale Tinten. Für die Druckbarkeit entscheidend sind die Partikelgröße (<1 mm) und die Viskosität der Lösung (10-1.000 cP). Liegen die Werte einer Tinte im angegebenen Bereich, kann diese i. d. R. mit dem Aerosol-Jet-Verfahren verarbeitet werden.