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    24.08.2020

    Neues Direktdruckverfahren: Sensorik in einer neuen Dimension

    Gedruckter Sensor auf strukturierter 3D-Oberfläche
    Gedruckter Sensor auf strukturierter 3D-Oberfläche binder
    • Das binder ITZ (Innovations- & Technologie Zentrum) hat ein neues Direktdruckverfahren entwickelt, welches das Aufbringen von elektronischen Funktionsschichten direkt auf einem Bauteil ermöglicht.

      Im Zuge der zunehmenden Digitalisierung steigt auch die Nachfrage nach neuen Sensortechnologien. Intelligente Systeme revolutionieren die Kommunikationswege zwischen Anwendungen und deren Nutzern. Dabei muss vor allem eine Balance aus immer komplexer werdenden Sensornetzwerken mit Datenverarbeitung und einer einfachen, anwenderfreundlichen Benutzerführung erzielt werden. Der Trend zur Miniaturisierung macht es schwierig, Teile, die nur einen begrenzten Bauraum zur Verfügung haben, mit konventionellen Sensoren auszustatten. Das binder ITZ hat nun ein neues Direktdruckverfahren – das binder Verfahren – entwickelt, das all diesen Herausforderungen gerecht wird. Laut Dr. Stefan Ernst, einem der Mitentwickler des neuen Druckverfahrens, liegen die Vorteile klar auf der Hand: „Durch die gedruckte Elektronik wird weniger Bauraum benötigt. Außerdem ist sie flexibler und kosteneffizienter in der Anwendung.“

      Das binder Verfahren

      Seit 2009 forscht binder im Bereich der gedruckten Elektronik. 2016 nahm zudem das damals neu gegründete Innovations- & Technologie Zentrum seine Arbeit auf. Mit Hilfe eines neuentwickelten Transferdruckverfahrens ist es binder erstmals gelungen, strukturierte, dreidimensionale Oberflächen in nur einem Druckvorgang flächig und mit höchster Präzision in der Schichtdicke mit elektronischen Funktionsschichten zu versehen. Auf diese Weise können zum Beispiel Leiterbahnen, Sensoren und Displays drucktechnisch hergestellt werden. Folien oder andere Trägermaterialien entfallen bei diesem Verfahren komplett – ein aktiver Beitrag zum Umweltschutz. Durch den Aufdruck einer Schutzschicht können trotzdem höchste Ansprüche in Bezug auf Umgebungsbedingungen und Sicherheit gewährleistet werden. Eigens entwickelte Nanodruckpasten ermöglichen dabei stabile Parameter für den Druckprozess.

      Für verschiedenste Anwendungen geeignet

      Durch die Kombination des fachübergreifenden Know-hows von binder in den Bereichen Elektrotechnik, Drucktechnik, Physik und Chemie, verfügt das neue Druckverfahren über ein hohes technisches Anwendungspotenzial in vielen Industriebereichen. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen vom Druck flexibler Leiterbahnen, über Heizelemente bis hin zu anspruchsvollen Sensoren.

      Beispielsweise lassen sich mit dem Druck kapazitiver Sensorelemente Touchdisplays in nahezu jeder beliebigen Form auf dreidimensionalen und/ oder strukturierten Oberflächen realisieren. Derselbe Ansatz kann auch für eine intuitive Gestensteuerung genutzt werden. Temperatursensoren oder Dehnmessstreifen lassen sich hingegen über die Änderung des Widerstandswertes der gedruckten Funktionsschichten realisieren. Durch das flexible Druckverfahren lassen sich die Sensoren insgesamt schnell auf die jeweilige anwendungsspezifische Aufgabenstellung anpassen. Dies macht den Lösungsansatz auch unter finanziellen Gesichtspunkten zu einer interessanten Alternative im Vergleich zu herkömmlichen SMD-Bausteinen.

      Maßgeschneiderte Lösungen

      Das Angebot von binder endet jedoch nicht beim Druck der jeweiligen Funktionsschichten. Der Kunde kann auf die volle Erfahrung und Kompetenz der binder Gruppe zurückgreifen. Die neugeschaffene Firmengruppe binder electronic solutions bietet maßgeschneiderte Lösungen in den Bereichen Steckverbinder, Kontaktierung, Schaltungslayout und automatisierte Bestückung der angesprochenen Komponenten an. Vom Design über den Prototypen bis hin zur Serie wird so für den Kunden ein optimales Ergebnis aus einer Hand erzielt.

      Über binder

      Die Franz Binder GmbH & Co. Elektrische Bauelemente KG ist einer der Marktführer im Bereich Rundsteckverbinder für die Automatisierungstechnik und ein traditionelles, von Werten geprägtes, inhabergeführtes Familienunternehmen. Weltweit beschäftigt binder 1.800 Mitarbeiter, 1.000 davon in der Firmenzentrale in Neckarsulm. Das Unternehmen besitzt Standorte in Deutschland, Österreich, der Schweiz, Ungarn, Frankreich, England, den Niederlanden, Schweden, China,  Singapur und den USA.

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