Biokunststoffe für nachhaltige Elektronik
Projektziele & Projektergebnis
Umsetzung projekt in den Bereichen „Produkte“ mit dem Ziel der Erhöhung/Steigerung/ Optimierung der Nachhaltigkeit und des Innovationsgrades.
Die Eignung ligninbasierter Biokunststoffe für elektronische Schaltungsträger wurde durch den erfolgreichen Aufbau einer digitalen Prozesskette mit laserbasierter Strukturierung und selektiver Metallisierung demonstriert – ein Schritt in Richtung nachhaltiger Elektronik.
Gesamtprojekt
Top Erkenntnisse aus dem Projekt
Ausgangslage
Zentrale Fragestellungen im Projekt
- Welche ligninbasierten Materialien von Tecnaro haben Potential für die Anwendung als elektronische Schaltungsträger?
- Können mit einer laserbasierten digitalen Prozesskette selektiv haftfeste Leiterbahnen auf ligninbasierten Materialien abgeschieden werden?
Projektdetails
Funktionalisierung nachhaltiger Spritzgussmaterialien mit digitalen Produktionsprozessen
Die wachsende Nachfrage nach Elektronik stellt uns vor Herausforderungen, insbesondere im Hinblick auf den Ressourcenverbrauch und die Nachhaltigkeit. Herkömmliche Schaltungsträger basieren auf fossilen Rohstoffen und verursachen hohe ökologische Kosten. Die TECNARO GmbH will das ändern: Mit Biokunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen sollen neue, umweltfreundlichere Wege beschritten werden.
Nachhaltigkeit als Herausforderung der Elektronikbranche – Lignin als Schlüssel zu umweltfreundlichen Materialien
TECNARO hat langjährige Erfahrung mit der Entwicklung von Biokompositen. Ein zentraler Bestandteil dieser Materialien ist Lignin, ein Nebenprodukt der Papierherstellung. Ligninbasierte Werkstoffe kombinieren die Vorteile von nachwachsenden Rohstoffen mit der technischen Verarbeitbarkeit herkömmlicher Kunststoffe. Für die Herstellung von elektronischen Schaltungsträgern wird nun ein Werkstoff benötigt, der vor allem den thermischen Belastungen beim Produktionsprozess und in der Anwendung standhält.
Neue Technologien ermöglichen die Verwendung von Biopolymeren
Das Projekt verfolgt einen präzisen und methodischen Ansatz, um die Eignung ligninbasierter Biokunststoffe für elektronische Schaltungsträger zu bewerten. Die wichtigsten Schritte im Prozess:
1. Materialauswahl: Aus dem umfangreichen Portfolio von TECNARO werden spritzgießbare Biocomposites identifiziert, deren Wärmeformbeständigkeit und mechanische Festigkeit für eine Anwendung als elektronische Schaltungsträger vielversprechend ist.
2. Strukturierung der Oberfläche: Innerhalb einer digitalen Prozesskette wird mit einem laserbasierten Verfahren die Oberfläche der spritzgegossenen Testbauteile selektiv modifiziert.
3. Aufbau von Leiterbahnen: Auf den vorbereiteten Oberflächen erfolgt eine selektive Metallisierung. Dieser Prozess schafft elektrisch leitende Strukturen, die für die Funktionalität der Schaltungsträger entscheidend sind.
4. Optimierung und Prüfung: Mittels Testlayouts werden Parameter für Laser- und Metallisierungsprozesse optimiert. Die Haftfestigkeit und elektrische Leitfähigkeit der Metallstrukturen stehen dabei im Fokus.
Erste Ergebnisse sind vielversprechend
Erste Versuche mit einem der untersuchten Materialien waren sehr vielversprechend und bestätigten eine gute Haftfestigkeit der leitenden Strukturen. Damit wurden Grundlagen geschaffen, auf denen weitere Entwicklungsarbeiten aufbauen können um das Potential von biobasierten Kunststoffen für nachhaltige Schaltungsträger zu erschließen.
