Mittels funktionellem Drucken können komplexe, miniaturisierte Systeme auf flexiblen Polymersubstraten hergestellt werden. Durch Mehrlagenaufbauten lassen sich vielfältige Anwendungen z.B. für das Internet of Things (IoT) oder Industrie 4.0 erschließen. Eine wesentliche Vorrausetzung zur Erschließung dieser Potentiale sind Integrationstechnologien. Diese werden in Intralayer- und Interlayer-Integrationsverfahren unterschieden.

Das IAI entwickelt Intralayer-Integrationsverfahren zum Drucken von Leiterbahnen (Bild 1) und zur Aufbau und zur Kontaktierung von diskreten Bauelementen auf Polymersubstraten. Gemeinsam mit Partnern in KIT-Instituten und mit externen Partnern Schaltungen (Bild 2) realisiert, indem Schritt für Schritt passive Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren (IAM) sowie aktive Elemente wie Transistoren (INT) durch gedruckte Bauelemente ersetzt werden. Dazu werden am IAI verschiedene Druckverfahren sowie Bestückverfahren im Hinblick auf ihre Eignung als Integrationsverfahren untersucht.

Bild 1: Eindüsen-Piezo-Druckkopf zum Druck von Leiterbahnen	Bild 2: Testschaltung mit auf Polymerfolie gedruckten Leiterbahnen und diskreten Bauteilen

Zur Interlayer-Integration untersucht das IAI Verfahren zur präzisen Ausrichtung und zum Fügen gedruckter und bestückter Folienlagen zueinander. Dafür werden Bildverarbeitungs-, Handhabungs-, Dosierverfahren und Laser-Schweißverfahren (Zusammenarbeit mit IAM) entwickelt.

Bild 3: Anlage zur Interlayer-Integration von Folien durch justierte Ausrichtung mittels Bildverarbeitung und Laser-Schweißen (Zusammenarbeit mit IAM)