Programm 2018

Mittwoch, 26. September 2018

09:00 Uhr
Registrierung
09:40 Uhr
Begrüßung und Eröffnung
Referent: Anna-Lena Gutberlet

Dr. Anna-Lena Gutberlet (geb. Idzko) studierte Physik an der Universität Augsburg und promovierte anschließend am Helmholtz Zentrum München mit Schwerpunkt Biophysik. Seit 2012 ist sie in der Wissenschaftskommunikation tätig. Frau Gutberlet ist seit 2015 als freie Autorin für die ELEKTRONIKPRAXIS tätig und verantwortet dort den Schwerpunkt „Elektronikfertigung“ sowie das Praxisforum 3D-gedruckte Elektronik. Als freiberufliche Redakteurin beschäftigt sie sich zudem mit den Themen Photonik und optische Technologien.

09:45 Uhr
Keynote:
From Printed electronics to 3D structural electronics –
Status and roadmap for new compact 3D functional applications mehr
Printed Electronics ist eine Plattformtechnologie, um dünne, flexible und leichte funktionale Komponenten und Systeme zu realisieren. Sie basiert auf spezifischen Plastik- und Metallmaterialien; Die Produktionstechnologien ergänzen sich mit additiven Fertigungsmethoden. Printed Electronics verwendet für die Herstellung verschiedene angepasste Roll-to-Roll- und Bogenzuführungsprozesse wie Offset-, Tief- oder Tintenstrahldruck. 3D-gedruckte Elektronik kombiniert die Produktionsprozesse gedruckter Elektronik mit 3D Druckprozessen und ermöglicht neue Geometrien, Formate und Anwendungen. Die Integration und Kombination verschiedener Komponenten, der mechanischen sowie elektrischen und elektronischen Schnittstellen erfordert Kompetenz und Erfahrung. Der Vortrag gibt eine Einführung, einen Überblick über den Stand der Technik und einen Ausblick in die OE-A-Roadmap (Organische und gedruckte Elektronik) für bestehende und zukünftige Anwendungen gedruckte Elektronik und 3D-Strukturelektronik und Funktionen.
Referent: Wolfgang Mildner | msw tech / LOPEC Chair

Career: Wolfgang Mildner is Founder and Owner of MSWtech in Stein / Germany (www.mswtech.de). MSWtech supports companies and other organizations to find value in new technologies – especially printed electronics. Wolfgang was Managing Director of PolyIC (a leading company for Printed electronics) from 2004 – 2014. Before Wolfgang Mildner worked in various business positions for Siemens (New business development, Business responsible for Industrial PC’s, Failsafe PLC’s and other). Wolfgang Mildner was responsible for a number of projects turning promising technologies into business. Wolfgang Mildner studied Computer Science at the Technical University of Erlangen. Competencies: Technology Competence in Printed Electronics, Sensors, RFID, NFC and Industrial Automation Business Conference in Marketing, Management of Startups and Business Development in Hightech Industries. Other activities: MSWtech is member and the Organic Electronics Association/VDMA. Wolfgang Mildner is Fellow of the OE-A. He is General Chair of LOPEC (largest Event for printed Electronics). He is also member of the Executive Advisory Board and lecturer of TU Munichs MBA Program. He is member of the jury panel of the North Bavarian Business Plan Competition.

10:30 Uhr
Neue Möglichkeiten für 3D-gedruckte Elektronik mittels NIR-Technologie mehr
Der Einsatz von gedruckter Elektronik insbesondere als Smart-Sensor-Technologie direkt integriert in 3D-Bauteile, stellt ein herausragendes Potential für zukünftige Anwendungen dar. Die nachgewiesenen Vorteile in 2D-Anwendungen von gedruckten Elektronikkomponenten, extrem kurze Prozesszeit, hohe erzielbare Leitfähigkeit und geringe thermische Substratbelastung, sowie vielfältig geometrische Anpassung, lassen sich auch auf 3D-Anwendungen übertragen. Nach einer Einführung zum Wirkungsprinzip der NIR-Technologie, mit Abgrenzung zu anderen potentiellen Sinterverfahren, werden verschiedene Anwendungsfälle dargestellt und die Performancevorteile verglichen mit alternativen Sintermethoden bewertet.
Referent: Dr. Kai O. Bär | adphos Digital Printing GmbH

Herr Dr. Bär promovierte im Juli 1990 zum Dr.-Ing. (mit Auszeichnung) an der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH Aachen. Von August 1989 bis Mai 1990 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter für die IABG, Ottobrunn tätig. Von Juni 1993 bis September 1996 leitete Dr. Bär das Geschäftsfeld „Hochtemperaturtechnologie und Anlagen“ und von Juni 1996 bis Dezember 1993 das Technologie-Programm HERMES-Heißstrukturtests bei der IABG, Ottobrunn. Als Mitbegründer der IndustrieSerVis GmbH (Rechtsvorgängerin der AdPhos AG) übte Herr Dr. Bär von April 1996 bis Februar 1999 die Funktion des geschäftsführenden Gesellschafters der IndustrieSerVis GmbH (Gründung von Oktober 1995 bis März 1996) aus. Dr. Bär war von August 2001 bis Dezember 2004 Aufsichtsratsvorsitzender der AdPhos AG und von März 1999 bis Juli 2001 Mitglied des Aufsichtsrates. Im Januar 2005 übernahm Herr Dr. Bär die Tätigkeit des Geschäftsführers der AdPhos Steel GmbH und ab November 2008 die Position als Vorstandsvorsitzender der AdPhos AG Seit 2009 ist Herr Dr. Kai K. O. Bär geschäftsführender Gesellschafter der neu strukturierten adphos Gruppe (adphos Innovative Technologies GmbH, adphos Thermal Processing GmbH, sowie der adphos Digital Printing GmbH).

11:00 Uhr
Kaffeepause
11:40 Uhr
Dispensgedruckte Leiterbahnen für Anwendungen im Bereich der Leistungselektronik mehr
Mit Hilfe von Drucktechnologien lassen sich schnell und preiswert Leiterbahnen direkt auf planaren als auch gekrümmten Oberflächen (3D-Bauteile) aufbringen. Beim Dispensdruck, welches zu den Direktschreibverfahren zählt, werden pastöse Funktionsmaterialien kontaktlos auf die Oberfläche appliziert. Neben der Materialeinsparung sowie der Einsparung von zusätzlichen Hilfsmaterialien, wie z.B. Schablonen, Ätzmittel etc., liegt der Vorteil in der Freiheit von Form und Design. So lassen sich die unterschiedlichsten technischen Anforderungen an die gedruckten Leiterbahnen einfach und effizient anpassen. Neben der rasanten Entwicklung von flexibler, gedruckter Elektronik in den letzten Jahren, rücken zunehmend Anwendungen von gedruckter Leistungselektronik in den Fokus. Hier spielen vor allem die Auslegung der Leiterbahnen, hinsichtlich ihrer Stromtragfähigkeiten, sowie die Auswahl der Materialien bzw. Materialkombinationen eine entscheidende Rolle. In dieser Arbeit zeigen wir die Unterschiede zwischen Pastensystemen im Niedertemperatur- und Hochtemperaturbereich bestehend aus Silber und Kupfer auf. Dabei konnten elektrische Leitfähigkeiten von bis zu 66 % der Bulkeigenschaften (Kupfer) mit Hochtemperaturpasten erzielt werden. Das Ziel ist es Leiterbahnen mit einer Stromtragfähigkeit von bis zu 12 A und höher zu drucken um konventionelle Kabelleiter zu substituieren. Insbesondere gehen wir dabei auf mögliche Druckstrategien für den Mehrlagendruck sowie für Kreuzungspunkte ein. Gedruckte leistungsfähige Leiterbahnen haben vielfältige Anwendungsgebiete, so sind sie z.B. in der additiven Fertigung zum Funktionalisieren von Strukturbauteilen anwendbar. Neben der Funktionalisierung lassen sich durch ein direktes bedrucken Masseeinsparungen vor allem in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie realisieren.
Referent: Tobias Ulrich | Technische Universität Dresden

Oktober 2009 – November 2016 Chemie-Ingenieurwesen Studium an der Technischen Universität Dresden mit Vertiefung in Energie- und Prozesstechnik, Produktentwicklung; November 2016 Diplom am Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik mit dem Thema „Herstellung und Charakterisierung einer Dispensdruckpaste aus nanopartikulärem Kupfer“; Dezember 2016 – Februar 2017 HiWi am Fraunhofer IWS in der Gruppe Drucken; seit März 2017 wissenschaftlicher Mitarbeiter der TU Dresden, Professur für Werkstofftechnik, im Bereich gedruckter Elektronik, Dispensdruck

12:10 Uhr
Gedruckte 3D Schaltungen im Unternehmens / Produktions-Flow designen mehr
Gedruckte 3D Schaltungen im Unternehmens / Produktions-Flow designen neue Fertigungs-Technologien stellen eine Disruption im Datenfluss von der Idee bis zur Produktion dar. Wie lässt sich das Design von gedruckten Schaltungen in den etablierten Datenfluss eines Unternehmens integrieren, ohne fehlerträchtige Änderungen und Ausnahmen in der Informationskette hervorzurufen. Wie lassen sich Daten aus unterschiedlichen eCAD und mCAD Systemen für das Design von gedruckten Schaltungen nutzen?
Referent: Dirk Müller | FlowCAD

Studium der Elektrotechnik mit der Vertiefungsrichtung Technische Informatik; Support und später Vertrieb von Embedded Computern für Industriedrucksysteme; 2 Jahre verantwortlich für französisches Tochterunternehmen; 3 Jahre Aufbau und Verantwortung für Tochterunternehmen in USA; 2 Jahre direkter Vertrieb von Cadence PCB Produkten in Zentraleuropa; Gründung von FlowCAD als PCB Produkte Vertrieb für Cadence; FlowCAD bietet heute Software für die Simulation und das Design von Elektronik

12:40 Uhr
Mittagessen
13:40 Uhr
Druck- und laserbasiertes Verfahren zur Inlineherstellung lokal vergoldeter Kontaktflächen z. B. auf elektrischen Verbindungselementen mehr
Ein neues druck- und laserbasiertes Verfahren ermöglicht die Inlineherstellung lokal vergoldeter Kontaktflächen z.B. auf elektrischen Verbindungselementen mit 2,5- bzw. 3-dimensionalen Oberflächengeometrien. Neben der großen Materialeinsparung von Gold und der vergleichbar geringen Umweltbelastung liegt der zentrale Vorteil des Verfahrens in der Flexibilität der ununterbrochenen Fertigungslinie für die variantenreiche Herstellung. Kernstücke dieses Verfahrens sind neu entwickelte Laser- und Druckprozesse zur lokalen Aufbringung und Funktionalisierung der aufgedruckten Edelmetallschicht.
Referent: Florian Fuchs | Fraunhofer ILT

Studium an der RWTH Aachen mit Abschluss M.Sc. in Maschinenbau; Seit 2016 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Lasertechnik in der Arbeitsgruppe „Dünnschichtverfahren“

14:10 Uhr
Aerosol Printed 3D Micro Antenna Array for GHz-THz Applications mehr
Owing to the increasing number of Internet-of-Things (IoT) devices, wearables and the expansion of RFiD systems to higher frequencies and in almost every product of the market, transmission devices are forced to operate at higher frequencies in order to increase the bandwidth. Therefore, the fabrication of 3D metallic structures at sub-mm length scale is important in order to produce GHz wavelength antennas that can interconnect such devices at higher frequencies with low-loss. This work presents an alternative method to fabricate 3D monopole antenna for millimetre-wave and Gigahertz applications. The vertical antenna filament is formed of highly conductive ink by means of standard Aerosol Jet printing method. We use the ultrasonic atomizer instead of the conventional pneumatic in order to use low viscose solutions which allows for a good reproducibility.
The conventional lithographic processes allow only a two dimensional approach limiting the possibilities to fabricate 3D structures. We use Ag metal nano-particle ink and Ag/PEDOT : PSS mixtures in order to gain mechanical stability. The mixture is then printed directly over the chip-pads using the Aerosol Jet technique producing antennas which dimensions varies between 45 up to 75 µm of diameter and up to 200 - 300 µm high. This simple manufacturing process allows a new perspective on the fabrication of on-Chip 3D antennas and at the same time pays the way for on series fabrication of 3D structures at a sub-mm length scale with potential applications in THz technologies. 
Referent: Dr. Luis Pedrero Ojeda | Fraunhofer IWS

Luis Pedrero studied Electrical Engineering at the National Polytechnic institute in Mexico City. He obtain his Engineering and Master degree in solid state electronics and work for several years in the electronics industry in Mexico. After obtaining his Doctoral degree in Physics at the Max Planck Institute of Chemical physics of Solids in Dresden, he works as a postdoc on low temperature physics projects. Shortly after he took on a position as a group leader at the Institute of Semiconductors and Microsystems (IHM) at the TU Dresden. Currently he is part of the Fraunhofer IWS Dresden and works in the department of additive manufacturing in the printing electronics group.

14:40 Uhr
Kaffeepause
15:10 Uhr
Gedruckte Batterien - derzeitiger Stand mehr
Alle autarken, intelligenten Objekte benötigen in irgendeiner Form eine Stromversorgung oder eine Energiequelle. Für flexible, dünne und geometrisch speziell geformte Anwendungen sind die gedruckten Batterien aufgrund ihrer Designflexibilität und der nicht steifen Gehäuse dafür die beste Wahl. Die Batterien sind typischerweise auf Kunststofffolien mit Siebdruck aufgedruckt, wobei z.B. sehr gute Barriereeigenschaften der Substrate erforderlich sind, um den Elektrolyt während der Lebensdauer der Batterie feucht zu halten. Im Rahmen der Zusammenarbeit zwischen dem Batteriehersteller VARTA Microbattery und den Druckexperten der Hochschule der Medien wurde über die letzten Jahre druckfähige Elektrodenmaterialien entwickelt, deren Eigenschaften optimiert und passende Herstellungs- bzw. Assemblierungsmethoden entwickelt. Ziel sind wieder aufladbare Systeme. Gedruckte, nicht wieder aufladbare Batterien sind seit etwa 20 Jahren auf dem Markt, werden bisher aber hauptsächlich nur für medizinische oder kosmetische Pflaster verwendet. Im Vortrag wird ein Überblick über gedruckte Batterien gegeben, die wichtigsten Prinzipien und Konzepte erklärt und der aktuelle Stand diskutiert. Die jüngsten Entwicklungen, erzielbare Kapazitäten und Zukunftsaspekte werden aufgezeigt.
Referent: Prof. Dr.-Ing. Gunter Hübner | Hochschule der Medien Stuttgart

Seit 1999 ist G. Hübner Professor im Studiengang Druck- und Medientechnologie an der Hochschule der Medien, Stuttgart (HdM), wo er Druckmaschinen und Druckverfahren lehrt mit den Spezialgebieten Digitaldruck und Siebdruck. In den Jahren 2004 bis 2014 übernahm er die Leitung des Studiengangs Druck und Medientechnologie. Seit 2005 leitet er das zentrale Institut für angewandte Forschung (IAF) an der Hochschule der Medien. Seine eigene Forschungsgruppe innerhalb des IAF heißt "Institut für innovative Anwendungen der Drucktechnologien" (IAD). Jüngste erfolgreiche Entwicklungen fanden vornehmlich mit Hilfe der Siebdruck-Technologie statt. Dazu gehören der Druck von wieder aufladbaren Batterien, gedruckte Antennen für Automobilanwendungen, Druck von Touch-Sensoren u.v.a.m. Vor seinem Einstieg bei der HdM war er rund 11 Jahre bei den Firmen AGFA Gevaert AG und DuPont de Nemours tätig. Er erhielt den Dr.-Ing.-Titel an der Technischen Universität Darmstadt, an der er zuvor sein Diplom in Maschinenbau abgelegt hatte. Seit 2017 ist er Präsident der internationalen Forschungsvereinigung IARIGAI (www.iarigai.org).

15:40 Uhr
Embedded intelligence with 3D printing mehr
Industrial renewal is ongoing in the global industry. New type of agility and utilisation of digital technologies are needed. Health and condition monitoring and condition based maintenance (CBM) are key technologies in many demanding applications to improve efficiency and minimize downtime. Due to the digitalization, Internet of Things (IoT) and raising use of Artificial Intelligence (AI) methodologies, the value of accurate data is rising. However, the value of data is only as good as its quality; if the measurements are not accurate enough or are focusing on wrong phenomenon, also conclusions are wrong and misleading. In order to demonstrate a new, hybrid approach to manufacture a component capable of accurate measurement, a successful proof-of-concept of 3D printed smart shaft with an acceleration sensor embedded inside the structure was realized. Sensor and wiring were embedded in the 3D printed component during the manufacturing stage. A wireless data transfer system was developed and attached to the rotating component and real-time data transferred to the Cloud. The reliability of the shaft's measurement technology and data transfer was demonstrated on a bearing test bench. Technology can be applied in different components and sensors. Potential benefits are related to more accurate in situ measurements, while the sensing solution is well shielded against harsh environment.
Referent: Pasi Puukko | VTT Technical Research Centre of Finland Ltd.

Pasi Puukko is a Research Team Leader of Advanced manufacturing technologies at VTT Technical Research Centre of Finland Ltd., one of the leading research and technology organisations in Europe. Mr. Puukko has carried out various research projects in national and international level as project manager and as work package leader. His ambition is to promote and thus increase the usage of digital manufacturing technologies. He is also a board member of Finish Rapid Prototyping Association, FIRPA.

16:10 Uhr
Fragen und Verabschiedung der Teilnehmer
Referent: Anna-Lena Gutberlet

Dr. Anna-Lena Gutberlet (geb. Idzko) studierte Physik an der Universität Augsburg und promovierte anschließend am Helmholtz Zentrum München mit Schwerpunkt Biophysik. Seit 2012 ist sie in der Wissenschaftskommunikation tätig. Frau Gutberlet ist seit 2015 als freie Autorin für die ELEKTRONIKPRAXIS tätig und verantwortet dort den Schwerpunkt „Elektronikfertigung“ sowie das Praxisforum 3D-gedruckte Elektronik. Als freiberufliche Redakteurin beschäftigt sie sich zudem mit den Themen Photonik und optische Technologien.

16:20 Uhr
Ende der Veranstaltung