Leitfähige Farbe für gedruckte Schaltungen

Dominique Schroller

Veröffentlicht am 08.07.2020

Ein Technik-Start-up aus London hat leitfähige Tinte für einen kreativen Umgang mit Elektronik entwickelt.

Leitfähige Tinten und Farben kamen erstmals Mitte der 1980er Jahre auf den Markt. Seitdem liegt ihr Haupteinsatzgebiet in der Herstellung gedruckter Elektronik, speziell von Leiterplatten. Sie sind in nahezu jedem elektrischen Gerät verbaut, das wir täglich benutzen. Verbesserte Zusammensetzungen und innovative Fertigungsmethoden eröffnen inzwischen eine Fülle von neuen Anwendungen. Besonders die Entwicklung von smarten Produkten beispielsweise im Wohnbereich oder bei intelligenter Kleidung hat die Nachfrage erheblich erhöht.

Auf den Leiter kommt es an

Das entscheidende Element bei elektronischen Tinten ist die Auswahl des leitfähigen Materials. Die gängigsten Produkte basieren auf Kohlenstoff, Graphit, Kupfer oder Silber. Kupfer- oder Silberfarben verfügen über eine sehr gute Leitfähigkeit, beinhalten jedoch oft Lösungsmittel, damit die Suspension erhalten bleibt. Dadurch müssen sie bei der Verarbeitung häufig länger aushärten und beim Einsatz im Innenraum ist eine gute Belüftung nötig, um die Verbreitung toxischer Dämpfe zu verhindern. Zudem beinhalten Tinten auf Metallbasis Partikel, die aus der Lösung ausfallen oder oxidieren können, was die Lebensdauer der gedruckten Schaltung verkürzen kann. Darüber hinaus sind diese Leiter deutlich teurer und damit für Anwendungen in großen Maßstäben oft unrentabel. Im direkten Vergleich zu Metallleitern wie Silber oder Kupfer ist Graphit preiswerter und lässt sich leichter auch in größeren Mengen beschaffen. Zu beachten ist nur, dass Graphit einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand hat, was seine Leitfähigkeit minimal verringert. 

Electric Paint als benutzerfreundliche Alternative

Die meisten leitfähigen Tinten oder Farben sind für die industrielle Anwendung konzipiert und nur selten in kleinen Mengen verfügbar. Um es Designern und Ingenieuren zu ermöglichen, im kleinen Maßstab gedruckte Schaltungen – zum Beispiel für Prototypen herzustellen – hat Bare Conductive mit Electric Paint, eine leitfähige Farbe auf Graphit- und Wasserbasis entwickelt. Sie ist ungiftig, wasserlöslich und lässt sich zur Herstellung kleiner gedruckter Schaltungen und kapazitiver Sensoren verwenden.

Electric Paint ist eine Kombination aus Ruß und Graphit in einer wasserbasierten Lösung. Die Farbe trocknet bei Raumtemperatur an der Luft und lässt sich mit einem Pinsel, einer Walze, einem Sprühgerät, einer Schablone oder durch Siebdruck auf die meisten nicht leitenden Materialien auftragen. Eine zusätzliche Aushärtung ist nicht erforderlich. Während die Farbe trocknet, verdunstet das darin enthaltene Wasser und hinterlässt leitfähige Partikel auf der Oberfläche.

Bilder: Bare Conductive