Neue Aufbau- und Verbindungstechnik für zuverlässige, biegbare Elektronik

Projektlaufzeit: 01.04.2022 bis 31.03.2025 

Projektbeschreibung 

Im Projekt HyPerStripes werden neue Technologien für die kostengünstige Herstellung und Assemblierung von langen, intelligenten und flexiblen PCBs entwickelt, die herkömmliche elektrische Leitungen und Verbindungstechnologien ersetzen sollen. Dazu werden bei einigen Projektpartnern Roll-to-Roll Prozesse für flexible und dehnbare PCBs entwickelt, wodurch die aktuell existierende Dimensionslimitierung größtenteils entfällt. Ein besonderer Bedarf für derartige PCBs besteht im medizinischen Bereich, da deren Einsatz zur Miniaturisierung und damit auch zum Einsatz von mehr Sensoren und anderen elektrischen Komponenten führt, was Diagnostiken und Therapien deutlich verbessern kann. Gängige Medizinprodukte verwenden aktuell hauptsächlich Drähte oder Litzen, welche sehr aufwendig manuell verbaut werden, wodurch bis zu 80 % der gesamten Produktkosten entstehen und zudem viel Platz in Anspruch genommen wird. Im Projekt entwickelt OSYPKA ein Neuroimplantat, dessen Extremitäten mit langen flexiblen und dehnbaren PCBs verbunden werden. Das distale Ende des Implantats, welches eine Vielzahl von Elektroden aufweist, ist zusätzlich mit einer Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltung (ASIC) ausgestattet, mit deren Hilfe die Messsignale digitalisiert werden. Die Anbindung des ASICs erfolgt über eine neuartige, biokompatible Verbindungstechnologie (Nano Wiring), welche von einem Projektpartner entwickelt, und im Projekt verifiziert werden soll.  

Demonstrator 

Im Bild ist ein Entwurf des Implantat–Demonstrators dargestellt. Der Demonstrator kann grob in drei Bereiche aufgeteilt werden. Dem Elektroden–Patch mit integriertem ASIC, welches zur Messung und Stimulation von neuronalen Systemen verwendet werden soll, des flexiblen und dehnbaren PCBs (oder auch dem HyPerStripe), welches die elektrischen Signale zum proximalen Anschluss weiterleitet und das Anschlussstück, welches die Verbindung zum implantierbaren Impulse Generator (IPG) realisiert.