Gemeinsam stark

Winzige Leuchtdioden mit Mikroptik, die alle Farben des Regenbogens erzeugen können, ein neues Verfahren für die Leiterplatten-Produktion – auf der Messe nano tech 2009 vom 18. bis 20. Februar 2009 in Tokyo/Japan zeigen Fraunhofer-Forscher innovative Entwicklungen.

Hochleistungsfähige Leuchtdioden sind winzig klein und gleichzeitig venorm ielseitig: Light Emitting Didodes, kurz LEDs, lassen sich einsetzen für die Beleuchtung von Gebäuden, Fahrzeugen und Verkehrszeichen. Auch für die Projektion von Bildern können sie genutzt werden. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF haben hierfür eine spezielle Mikroptik entwickelt. Sie besteht aus einer Primäroptik, die das Licht ausrichtet sowie aus einer Sekundäroptik, die die Wellen gleichmäßig verteilt. Diesen zweiten Teil übernehmen Mikrolinsenarrays. Diese bestehen aus Floatglas, das auf beiden Seiten mit anorganisch-organischem Hybridpolymer ORMOCER® beschichtet ist. In diese Polymerschichten wird die Mikrolinsenstruktur eingeprägt und mit UV-Licht ausgehärtet: Dies geschieht in einem Prozesschritt spiegelsymmetrisch von beiden Seiten. ORMOCER®-Mikrostrukturen sind nicht nur für Photonen sehr gut durchlässig, sondern halten auch dauerhaft hohen Temperaturen und Lichtintensitäten stand – sie machen daher die Optik leistungsstark und langlebig.

Auch bei der Entwicklung neuer Technologien für die Fertigung von Leiterplatten arbeiten Fraunhofer-Forscher interdisziplinär zusammen. Die Experten am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Materialforschung IFAM adaptieren die Drucktechnik des Rapid Prototyping an die Bedürfnisse der Board- und Modulhersteller: Die Nanomaterialien für Leiterbahnen und für isolierende Zwischenschichten können damit Schicht für Schicht auf ein Substrat aufgebracht werden. Das Team vom ISC entwickelte dazu ein neues ORMOCER® und steuerte zudem Know-how im Umgang mit den nur Nanometer kleinen Hybridpolymeren bei. Die Experten vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS übernahmen das Design von Test-Chips, die Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM die Prüfung der Boards. »Das neue Verfahren ist ideal für die Herstellung von Prototypen und Kleinserien komplexer Leiterplatten mit hoher Integrationsdichte«, erklärt Popall: »Die Fertigung dauert zwar länger als klassische lithographische Methoden und sie ist auch nicht billig – dafür entfällt die sehr teure Herstellung von Masken und man hat eine hohe Flexibilität im Design.«

Auch Carbon Nanotubes, abgekürzt CNT, eröffnen den Forschern immer neue Möglichkeiten. Die Experten vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA präsentieren auf der Messe einen Verbundwerkstoff, aus dem sich Sitz- und Fußbodenheizungen, Boiler, Badspiegel, die nicht mehr beschlagen, sowie Griffheizungen herstellen lassen. Die Nanotubes, die Strom sehr effektiv in Wärme verwandeln, sind als Füllmaterial in die Werkstücke integriert und geben dem fertigen Produkt die gewünschten mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften.

»Die Stärke von Fraunhofer ist das enorme Spektrum unterschied-
licher Kompetenzen«, resümiert Popall. »Wenn wir sie bündeln, haben wir ein kaum zu überbietendes Potenzial neue Dinge zu entwickeln – nicht nur in der Nanotechnologie.«

Fraunhofer-Gesellschaft


Weitere Infos:

• Website der Nanotech 2009 in Japan
  http://www.nanotechexpo.jp/en/

AL