Kunststoffe

Entwicklung innovativer Packaging-Materialien auf Basis elektrisch isolierender Partikel (IPANEMA)

Das Projekt hat die Entwicklung und Untersuchung neuartiger Materialien für elektrotechnische und elektronische Produkte durch die Kombination innovativer Beschichtungstechnologien zum Ziel. Durch die Optimierung der Wärmeableitung, der elektromagnetischen Verträglichkeit und des Recyclingpotentials verbessern die Projektbeteiligten die Umweltverträglichkeit der Materialien.

Zusammenfassung

Ziel des Vorhabens ist die nachhaltige Verbesserung der Wettbewerbsposition verschiedener Industriezweige, die an der Herstellung elektronischer Geräte beteiligt sind. In diesem Zusammenhang hat das Projekt die Entwicklung neuartiger „Packaging-Prozesse“ für elektrotechnische und elektronische Produkte durch die Kombination innovativer Beschichtungstechnologien mit neuen Applikationsstrategien zum Inhalt. Dabei sollen die Eigenschaften metallischer Partikel und Materialien mittels neuartiger Plasmabeschichtungsprozesse für den Einsatz als elektrisch isolierende Werkstoffe nutzbar gemacht werden. Dies ermöglicht eine innovative Auslegung und Konstruktion von Bauelementen und Systemen, die in verschiedenen Wirtschaftsbereichen von der Mikroelektronik bis zur Anlagenindustrie anwendbar sind.

Durch die Optimierung der Wärmeableitung, der elektromagnetischen Verträglichkeit und des Recyclingpotentials sollen die Materialien umweltverträglicher werden. Zudem soll die Steigerung der Qualität und der Wettbewerbsfähigkeit der zu entwickelnden Systeme zur Verbesserung der gesamten Wertschöpfungskette beitragen.

Ergebnisse:

  • Als vorteilhaft erwies sich, dass eine hohe Wärmeleitfähigkeit mit Aluminium und Kupfer erreicht werden konnte sowie ein verbessertes Verfahren zur Optimierung der Korngrößenverteilung.
  • Material zur Verarbeitung als Gießharz und als Thermoplast mit bis zu 70 Volumen-% bei unbeschichtetem Aluminium (ca. 85 Massen-%) ergab Wärmeleitfähigkeiten von 9 W/mK. Mit beschichtetem Aluminium bei ca. 55 Vol-% (ca. 76 Massen-%) konnten Wärmeleitfähigkeiten von 4,5 W/mK erzielt werden.
  • Einschränkungen ergaben sich aus der nur bedingt realisierbaren elektrischen Isolation sowie den zur Beschichtung geeigneten Partikelgrößen.
  • Demonstratoren konnten eine ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit der Materialien durch die Verbesserung der Wärmeableitung aufzeigen.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Entwicklung innovativer Packaging-Materialien auf Basis elektrisch isolierender Partikel

Projektnummer: 01RI0716A-F

Projektzeitraum: 2008 - 2011

Projektort: Deutschland (Bayern, Bremen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen, Schleswig-Holstein)

Projektansprechpartner:

Herr Dr. Baalmann

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)