Würth Elektronik entwickelt Leiterplattenmaterial aus bakterieller Cellulose
Der baden-württembergische Leiterplattenhersteller Würth Elektronik Circuit Board Technology untersucht im Projekt „Cellutronik“, wie sich bakterielle Cellulose als Basismaterial für Leiterplatten nutzen lässt. Das geht aus einer Pressemitteilung des Unternehmens vom 1. Juni hervor. Gemeinsam mit dem Institut für Materialwissenschaften der Universität Stuttgart und der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e. V. will das Unternehmen Cellulosefasern aus Agrarabfällen zu plattenförmigen Substraten verarbeiten. Digitale Druckverfahren sollen darauf Leiterbahnen aus Kupfer- und Silbertinten aufbringen.
Aus Agrarabfällen entstehen neue Leiterplattensubstrate
Aus mikrobiell erzeugten Fasern soll ein belastbares Substrat für Leiterplatten entstehen. Am Institut für Materialwissenschaften der Universität Stuttgart werden dafür Syntheseprozesse entwickelt, bei denen Mikroorganismen agrarische Reststoffe wie Kartoffelschalen oder Okara in bakterielle Cellulose überführen.
Damit aus dem neuen Trägermaterial ein industriell nutzbarer Schaltungsträger wird, untersucht Würth Elektronik die Übertragung bestehender Leiterplattenprozesse. Getestet werden soll, wie sich die Cellulose-Substrate in den einzelnen Fertigungsschritten verhalten. Daraus entstehen Vorgaben für Prozessanpassungen und spätere Anwendungen.
Lötfähige Leiterbahnen auf biobasiertem Substrat
Leitfähige Strukturen machen aus dem biobasierten Basismaterial eine nutzbare Basis für elektronische Baugruppen. Hahn-Schickard entwickelt dafür additive Fertigungsverfahren, bei denen Kupfer- und Silbertinten per Inkjet-Druck direkt auf die Oberfläche gelangen. Die Drucktechnik setzt Metall nur dort ein, wo das Layout Leiterbahnen vorsieht. Das soll Material und Prozesszeit sparen. Zugleich fällt weniger Abfall an. Nach Darstellung des Konsortiums sind Substrate und gedruckte Leiterbahnen lötfähig, sodass elektronische Bauelemente integriert werden können.
Neue Materialien für nachhaltigere Leiterplatten
Mit Cellutronik will das Konsortium langfristig Alternativen zu herkömmlichen Leiterplattenmaterialien schaffen. Bakterielle Cellulose soll den Einsatz erdölbasierter Basismaterialien senken und die Umweltbelastung elektronischer Produkte über den Lebenszyklus reduzieren.
Am Ende des Projekts soll ein Demonstrator die Herstellung mehrlagiger Leiterplatten auf Basis bakterieller Cellulose und digitaler Druckverfahren zeigen. Damit will das Konsortium belegen, dass biobasierte Schaltungsträger technisch realisierbar sind und zugleich ökologische Vorteile bieten können.
