Zuverlässige elektrische Kontaktierungstechnologie durch Ultraschallschweißen für Smart Textiles (Zuverlässige elektrische Kontaktierungstechnologie durch Ultraschallschweißen für Smart Textiles)

Vorhabenbeschreibung:

Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, eine neue zuverlässige und produktionstaugliche Integrationstechnologie für Textilien mit elektronischer Funktionalität (Smart Textiles) zu entwickeln. Der Schwerpunkt liegt in den Untersuchungen und der Prozessentwicklung des Ultraschall-Schweißens als Kontaktierungstechnologie für die elektrische und mechanische Verbindung von elektronischen Systemen mit Textilen in einem Arbeitsschritt. Das Verfahren soll sowohl für die Verbindung zwischen leitfähigen Textilien als auch für die Elektronikintegration sowie für die Massenproduktion geeignet sein, da der Mangel an solchen Technologien die Verbreitung der Smart Textiles Anwendungen bisher behindert. Im Projekt werden Prozessparameter und Entwurfsrichtlinien für verschiedene Materialkombination getestet und die Kontaktmechanismen untersucht. Durch Zuverlässigkeitsuntersuchungen und Analytik wird das Verständnis der Alterungsmechanismen und damit Langzeitstabilität der Verbindung unter Berücksichtigung elektronischer und textiler Standards erarbeitet. Zu erwartende Ergebnisse sind eine mechanisch zuverlässige Kontaktierung mit einem geringen elektrischen Kontaktwiderstand zwischen zwei sich kreuzenden Textilen Leitern sowie von Elektronikmodulen mit leitfähigen Textilstrukturen. Ziel ist eine Metall-zu-Metall-Verbindung für ein möglichst breites Spektrum textiler, elektrisch leitfähiger Leiter, wobei polymere Garnbestandteile und Isolationsschichten als Klebstoff dienen sollen. Vorteilhaft ist, dass viele Textilien aus thermoplastischen Polymeren bestehen und daher keine zusätzliche Lage aus thermoplastischen Werkstoff bei der Kontaktierung benötigt wird. Damit stehen den kmU erstmals eine geeignete skalierbare Kontaktierungstechnologie zur Entwicklung und Fertigung innovativer Produkte in einem großen Wachstumsmarkt zur Verfügung. Somit bleibt auch der wissenschaftliche und technologische Vorsprung im Bereich Smart Textiles in Deutschland erhalten.