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Projekt
TP 6: Simulation und Optimierung des Aerosol-Jet Druck-Prozesses
Antragsteller
Professor Dr. Jens Harting
Fachliche Zuordnung
Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Strömungsmechanik
Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Strömungsmechanik
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528402728
Die Qualität der durch den Aerosol-Jet-Druck (AJP) erzeugten Strukturen hängt stark von der Wahl der Tinten, aber auch von den gewählten Prozessparametern ab. Hierzu zählen zum einen die Strahl- und Düsenführung und zum anderen die Rheologie der Tinten, strömungsdynamische Instabilitäten auf Strahl- und Tropfenebene, sowie die Wechselwirkung der Tropfen mit dem Substrat. Insbesondere der Trocknungs- und anschließende Sinterprozess haben einen großen Einfluss auf die Qualität der gedruckten Strukturen. Für die Optimierung der HF-Eigenschaften gedruckter Strukturen ist es notwendig bestmögliche Parameter für die Tintenformulierung zu finden und die Parameter des Druck- und Schichtbildungsprozesses auf der Skala einzelner Tropfen zu verstehen. In diesem Projekt sollen mesoskalige Computersimulationen verwendet werden, um ein tiefgehendes Verständnis des Einflusses der einzelnen Parameter zu erhalten, diese unabhängig voneinander zu variieren und letztendlich zur Entwicklung optimierter funktionaler HF-Strukturen beizutragen. Insbesondere erlauben es diese Simulationen zu verstehen, wie die Oberflächenrauigkeit minimiert werden kann und bestmögliche Oberflächenprofile hergestellt werden können. Weiterhin können Parameter identifiziert werden, die eine Minimierung von Defekten, sowie eine einstellbare Porosität der gedruckten und gesinterten Strukturen erlauben. In enger Zusammenarbeit mit den anderen Teilprojekten dieser Forschungsgruppe sollen die Simulationsergebnisse validiert werden und zu Vorschlägen für verbesserte Prozesse und optimierte HF-Bauelemente führen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
