Kluge Lösungen mit Kupfer

In Tastaturen wird gedruckte Elektronik auf Kupferbasis bereits erfolgreich verwendet zur Integration von RFID-Chips oder NFC-Siegel.

RFID direkt in Tastaturen integriert spart in der Produktion der Geräte einige Arbeitsschritte.

Gedrucktes Kupfer bietet viele Chancen für medizintechnische Anwendungen von Tablettenblister bis zu druckempfindlichen Matratzen. Weltweit gibt es bislang nur wenige Hersteller, die marktreife Produkte anbieten können – die Kundisch GmbH gehört dazu. Das Unternehmen arbeitet intensiv an neuen Anwendungen der Technologie.

Kupfer als funktionale Tinte kann sowohl auf Papier als auch auf Plastik gedruckt werden. Für die flexible Elektronik versieht Kundisch die Fläche vollständig mit einer 17µm oder 35µm dicken Kupferschicht und ätzt nicht Benötigtes anschließend weg. Weitere leitenden Schichten werden mittels Leitsilberdruck hergestellt. Die Paste härtet bei 80 bis 150 Grad zu einer festen Schicht aus und bildet dabei leitfähige, mehrlagige und funktionale Schichten. Die Oberfläche kann dabei wahlweise versilbert oder vergoldet werden.

Das Kupfer bietet fast keinen Widerstand und ist deswegen in der Signalverarbeitung der Verwendung von Leitsilber deutlich vorzuziehen. Die Integration funktionaler Beschichtungen und großflächiger Sensorik stellte allerdings bislang aufgrund der komplexen Wertschöpfungskette eine Herausforderung für die Hersteller dar. Kundisch hat das Verfahren nun verbessert und kann mit zahlreichen Anwendungen aufwarten.

Perfekt gemacht für die Medizin

In medizinischen Anwendungen mit Drucksensorik über große Flächen ist Kupfer das Material der Wahl. Eine beispielsweise 90x200 Zentimeter große und mit Drucksensoren ausgestattete Matratze etwa dient der Dekubitusprävention. Der Vorteil: Kupfer ermöglicht die direkte Integration elektronischer Bauteile und die Verheiratung der vier zur Signalverbesserung benötigten Mattenelemente miteinander. Jedes Element kann mit einer druckempfindlichen Folie und entsprechender Elektronik ausgestattet sein, die Information auswertet und an die nächste Matte als sauberes Signal weitergibt.

Kupfer ist auch in der Anwendung in funktionalen Tastaturen und Bedienpanels bestens geeignet – etwa für Bedienelemente medizinischer Geräte. Im Gegensatz zur Leiterplattentechnik erlaubt gedruckte Elektronik die Integration vieler Funktionen in extrem flachen Bauteilen. Auch Tablettenblister, die die Nutzung dokumentieren, E-Paper in den Bedieneinheiten, Touchsensoren für gekrümmte Oberflächen, unsichtbare Leiterbahnen in Glas oder flachste Bauformen für Kabel, Antennen oder Sensoren sind heute bereits möglich.