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Blitzlichtsinterung Inkjet-gedruckter Elektronik

Thomas Altmanninger

Thomas Altmanninger

Rapid-Prototyping ist heutzutage vielfach ein wichtiger Bestandteil von Versuchsaufbauten in der Forschung und Entwicklung, weshalb auch die Herstellung von Prototypen in der Elektronik immer mehr an Bedeutung gewinnt. Die Forschung am Institut für Elektrische Messtechnik beschäftigt sich mit dem Drucken von Elektronik mit einem handelsüblichen Tintenstrahldrucker, indem die herkömmlichen Tinte durch eine wasserbasierte Spezialtinte, der z.B. Kupfer- oder Silbernanopartikel beigesetzt sind, ersetzt wird.

Nicht alle druckbaren Nanopartikel sind nach dem Trocknen der Tinte leitfähig weshalb eine Nachbehandlung in Form eines Sinterprozesses notwendig ist. Dieser Sinterprozess kann mit unterschiedlichen Verfahren durchgeführt werden, eines dieser Verfahren ist die sogenannte Blitzlichtsinterung. Im Rahmen dieser Arbeit wird genau dieser Sinterprozess untersucht, sowie der Aufbau einer Sintervorrichtung mit einer Xenon-Blitzlichtlampe gezeigt. Die Besonderheit des Aufbaus liegt an der einstellbaren Betriebsspannung der Lampe, sowie an der parametrisierbaren Dauer des Lichtimpulses. Gesteuert wird die Vorrichtung mit Hilfe eines Mikrocontrollers und MATLAB.

Abschließend wird die Funktion des Aufbaus durch exemplarisch durchgeführte Sinterprozesse mit Silber- und Kupfer-Nanopartikel gezeigt. Das Verfahren der Blitzlichtsinterung eignet sich besonders bei Nanopartikel mit hoher Schmelztemperatur, da hier Verfahren wie das Thermische Sinterverfahren an ihre Grenzen stoßen.

Abbildung 1: Gedruckte Silber-Nanopartikel partiell gesintert.

Abbildung 1: Gedruckte Silber-Nanopartikel partiell gesintert.

Keywords: gedruckte Elektronik, Blitzlichtsinterung, Nanopartikel, Xenon-Blitzlichtlampe

09. August 2015