Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMTechnologien für ressourceneffiziente Elektroniksysteme
An die Umweltverträglichkeit von Elektroniksystemen werden zunehmend komplexe Anforderungen gestellt. In der Vergangenheit waren Energieeinsparungen, einzelne Schwermetalle der Aufbau- und Verbindungstechnik sowie bestimmte Flammhemmer Hauptthemen. Heute stehen kritische Ressourcen (z. B. Seltenerdmetalle und Konfliktmaterialien) aufgrund absehbarer Lieferengpässe und der Umweltauswirkungen bei der Förderung sowie weiter halogenierte Flammhemmer im Fokus der Umweltdiskussion.
Die Forderung nach hoher Ressourceneffizienz stellt in Zeiten knapper und teurer Rohstoffe die Technologieentwicklung vor besondere Herausforderungen. Ein Beispiel ist die Verwendung bio-basierter Polymere für Gehäuse und Leiterplatten zur Einsparung fossiler Rohstoffe: Die neuen Werkstoffe müssen den hohen Ansprüchen für den Einsatz in der Elektronik genügen, dürfen in der Ökobilanz nicht schlechter abschneiden als Kunststoffe auf fossiler Basis und müssen zu akzeptablen Kosten verfügbar und zu verarbeiten sein.
Die Forschung zielt auf eine effizientere Nutzung von Energierohstoffen, Metallen und weiteren Ressourcen durch Innovation in den Herstellungsprozessen, der Nutzung und/oder am Lebensende (inklusive Recycling). Bei der Technologieentwicklung kann auf mehreren Ebenen angesetzt werden: Elektronische Komponenten, Bauteilen, Geräten oder Gerätegruppen wie LED-Produkten. Die komplexen Wechselwirkungen und Schnittstellen verlangen stets einen systemischen Ansatz mit Blick über den Tellerrand.
Das Arbeitsgebiet Technologien für ressourceneffiziente Elektroniksysteme konzentriert sich auf die Schwerpunkte
- Entwicklung von Lösungen für eine effiziente Nutzung von Ressourcen, durch Substitution, höhere Zuverlässigkeit, längere Lebensdauer und recyclinggerechtes Design
- Bewertung und Vergleich von Technologien und Materialien hinsichtlich ihrer Ressourceneffizienz
- Optimierung der Umweltverträglichkeit von Verfahren der Aufbau- und Verbindungstechnik
- Abschätzung der Umweltauswirkungen einer späteren Serienfertigung („Lab to Fab“)