Verbundprojekt MaDriX erreicht einheitliche Materialcharakterisierung in Bauelementen

Das vom BMBF geförderte Projekt MaDriX verfolgt das Ziel, neuartige Materialien zu entwickeln, welche sich zur Verarbeitung in Druckprozessen eignen und damit Massenfertigung ermöglichen. „Allgemein kann die Herstellung von RFID-Etiketten durch gedruckte Elektronik kostengünstiger erfolgen, verglichen mit der heute eingesetzten Silizium-Technologie. Im Projekt MaDriX trägt vor allem die Entwicklung neuer Materialien mit hoher Funktionalität, beispielsweise leitende und halbleitende Kunststoffe, dazu bei, die Entwicklung leistungsfähigerer gedruckter Funketiketten voranzutreiben. Diese Materialien sollen dann in hochproduktiven Druckverfahren zur Herstellung kostengünstiger RFID-Etiketten eingesetzt werden", erörterte Projektkoordinatorin Dr. Jasmin Wörle von PolyIC gegenüber „RFID im Blick".

Bei dem für drei Jahre geplanten Gemeinschaftsprojekt (Oktober 2007 - September 2010) übernimmt PolyIC die Leitung des Konsortiums und beschäftigt sich mit den Themen Bauelementcharakterisierung und Prozessentwicklung sowie mit dem Aufbau von Demonstratoren. BASF, Evonik Industries und Elantas Beck steuern neue Materialien zur Herstellung von Halbleitern und Isolatoren bei, die in elektronischen Schaltungen eingesetzt werden. Für die Qualitätskontrolle im Druckprozess entwickelt Siemens neue Verfahren im Bereich der optischen Echtzeit-Druckinspektion. Darüber hinaus arbeiten mehrere Universitäten sowie Forschungsinstitute an „MaDriX" mit.

Die Gesamtinvestitionssumme beläuft sich auf rund 15 Millionen Euro, an denen sich das BMBF mit rund acht Millionen Euro beteiligt. Das Projekt wird im 5. Rahmenprogramm „Schlüsseltechnologien - Forschung für Innovationen Bereich Kommunikationstechnologie" des BMBFs gefördert. Projektträger ist das DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt.

„Der Markt für organische und gedruckte Elektronik wird in den nächsten zehn Jahren zu einem Multimilliardenmarkt wachsen", sagt Wolfgang Mildner, Vorsitzender der Organic Electronics Association (OE-A) und Geschäftsführer von PolyIC. Dieser Markt lasse sich nur über die Entwicklung von neuen, leistungsfähigeren Materialien erschließen, welche sich zur Umsetzung in Rolle-zu-Rolle-Prozessen eignen.

Bezüglich der Anforderungen an diese neuen Materialien, wurden Materialparameter festgelegt und eine einheitliche Testumgebung definiert. Dadurch sei die Entwicklung der neuen Materialien zielgerichteter, wodurch eine effizientere Markteinführung dieser Materialien für gedruckte Elektronik erfolgen könne. Die firmenübergreifende Vereinheitlichung von Testbedingungen schaffe die Vergleichbarkeit von Ergebnissen, die an unterschiedlichen Standorten bei den Verbundpartnern erzielt wurden.

Neben den Parametern zur Probenherstellung sei ein einheitlicher Prozess zur Charakterisierung definiert. Die Vereinheitlichung der Messumgebung und der Messparameter erfolgt durch ein von der Jacobs University Bremen entwickeltes statistisches Messsystem, das allen Projektpartnern zur Verfügung steht und eine Datenbasis durch reproduzierbare Messwerte liefert.

Die erhaltenen Messwerte an neuen Materialien sollen eine Aussage darüber liefern können, ob ein Material, welches bei den Chemiepartnern BASF, Evonik Industries und Elantas Beck entwickelt wurde für den Einsatz im Bereich der gedruckten Elektronik geeignet ist und bei PolyIC zu Bauelementen mit erhöhter Funktionalität führt. Die projektinterne Entwicklung eines Inspektionssystems durch das Unternehmen Siemens erlaube außerdem eine Charakterisierung der Rolle-zu-Rolle gedruckten Materialien.

Durch das System könne bei den Chemiepartnern eine Vorauswahl neuer Materialien vorgenommen werden, die eine detaillierte Untersuchung von nur ausgewählten Materialien ermöglicht und somit eine zielführendere Entwicklung von Bauelementen und Schaltungen mit erhöhter Funktionalität auf Basis neuer Materialien erlaube.

„Die beteiligten Partner PolyIC, BASF, Evonik Industries, Elantas Beck und Siemens haben damit ein wichtiges Zwischenziel in MaDriX erreicht", so Dr. Wörle. „Reproduzierbare Bauelemente, die auf Basis eines Systems, das dem aktuellsten Stand entspricht, in gleicher Qualität und Performance bei allen Projektpartnern an unterschiedlichen Standorten hergestellt wurden - das ist ein Novum in dieser jungen Industrie."

Text: RFID im Blick (MF)
Bild: PolyIC GmbH & Co. KG