In vielen miniaturisierten Elektronikanwendungen ist die herkömmliche Kabelverdrahtung sowohl kostspielig als auch materialaufwendig. Zudem begrenzt sie den Spielraum für Innovationen und die Steigerung der Produktperformance. Das Projekt HyperStripes (Hybrid integrated high performance electronic stripes) von Würth Electronic befasst sich mit diesen Einschränkungen, indem es Technologien und Produktionsprozesse für lange, intelligente und flexible elektronische Systeme entwickelt, die herkömmliche Kabel ersetzen können. Es fokussiert sich auf zwei Schlüsselanwendungen: Zum einen auf medizinische Instrumente, die in minimalinvasiven Eingriffen Verwendung finden (z.B. Katheter und Implantate), und zum anderen auf umweltfreundliche LED-Beleuchtungsflächen.
Die Projektpartner von HyperStripes wollen eine Technologieplattform und Fertigungstechniken für die Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung (R2R) und die Integration von elektronischen Komponenten auf sehr lange (‚endlose‘), flexible und dehnbare Leiterplatten schaffen. Das soll den Weg zu leistungsstärkeren Produkten und neuen Anwendungen ebnen und gleichzeitig die Kosten und Umweltauswirkungen der Herstellung reduzieren. Außerdem soll es Europas weltweite Wettbewerbsfähigkeit in der Produktion flexibler Elektronik stärken und maßgeblich zur Nachhaltigkeit in Produktion und Produkten beitragen. HyperStripes ist ein europäisches Forschungsprojekt, das von Deutschland, Irland und den Niederlanden finanziert wird.
Im Gesundheitswesen haben Miniaturisierung und flexible Elektronik bereits wertvolle Vorteile gebracht. Minimal-invasive Verfahren ermöglichen die Untersuchung und Behandlung von Krankheiten ohne größere chirurgische Eingriffe. Dennoch verlassen sich viele dieser Geräte, wie intelligente Katheter, immer noch auf eine ‚altmodische‘ Verkabelung. Sie beeinflusst auch die Zuverlässigkeit, die Fertigungsausbeute, das Gewicht und den Ressourcenverbrauch. Ein flexibler, dünner Streifen, auf dem die hybriden elektronischen Komponenten (z.B. flexibel und starr) integriert sind, könnte diese Verbindungsprobleme lösen. Das eröffnet auch neue Anwendungen im Gesundheitswesen, insbesondere im Bereich der Patientenüberwachung, wo die Streifen den heutigen Mangel an langen, dehnbaren und robusten Leiterplatten und Verbindungen beheben können. Ebenso könnten lange, flexible Streifen neue Anwendungen in der LED-Beleuchtung ermöglichen. So könnten beispielsweise große, flache Lichtflächen entwickelt werden, die sich vollständig in die Verglasung von Gebäuden integrieren lassen und letztendlich natürliches Licht nachahmen. Eines der Hauptziele von HyperStripes ist, dieses Know-how in die industrielle Produktion zu übertragen. Dies geschieht über eine offene, nachhaltige Technologieplattform, die Drucktechnologien, lithographisch gemusterte Kupferverdrahtungssysteme und Niedrigtemperatur-Montageschritte anbietet – alles in einer Beratungs- und Fertigungsplattform aus einer Hand.
Als Leiterplattenhersteller will sich Würth Elektronik in erster Linie mit der Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung auf flexiblen und dehnbaren Leiterplatten konzentrieren, um praktisch ‚endlose‘ Elektronik mit feinen miniaturisierten Strukturen zu ermöglichen. Ziel des Projekts ist es, dehnbare Schaltungsträger in Längen von mehr als einem Meter für kosteneffiziente Produkte und die entsprechenden Fertigungstechnologien zu entwickeln.
