Hintergrund und Projektziele:

Das Projekt CustomGlas zielt auf die Entwicklung eines laserbasierten Verfahrens (inklusive der zugehörigen Systemtechnik und Materialtechnologie) zur Einbringung von Metallionen durch Diffusionsprozesse unter die Glasoberfläche konventioneller Flachgläser ab. Im ersten Schritt werden hierzu gut sichtbare Markierungen im Glas erzeugt.

Das langfristige Ziel des Projektes ist es, elektrisch-funktionale Markierungen in Glas einzubringen. Mit diesen chiplosen RFIDs sollen Glasscheiben berührungslos identifiziert werden können. Das Prinzip einer Antenne als Gitterstruktur wurde am Laser Zentrum Hannover durch lokale Entschichtung von großflächig aufgetragenem Kupfer bereits gezeigt und soll auf leitfähiges Silber unterhalb der Glasoberfläche von konventionellen Flachgläsern überführt werden.

Gitterantennen erfordern ein Mindestmaß an elektrischer Leitfähigkeit entlang der Gitterstruktur. Reines Silber und Kupfer weisen eine spezifische elektrische Leitfähigkeit von ca. 60 x 10⁶ S/m auf. Es ist davon auszugehen, dass die Leitfähigkeit des im Glasvolumen eingebrachten Silbers darunterliegen wird. Als Zielvorgabe wird eine spezifische elektrische Leitfähigkeit von ungefähr 1 x 10⁶ S/m angestrebt, wie sie für Antennen aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) erreicht wurden. Die Gitterantennen sollen so ausgelegt werden, dass diese in einem breiten Frequenzbereich von 100 MHz bis 10 GHz genutzt werden können. Aus dem Frequenzbereich und der erzielten elektrischen Leitfähigkeit leitet sich die Schichtdicke der Silberleiterbahnen ab. Diese müssen auf Basis des Frequenzbereiches eine Dicke von ca. 20 µm erreichen.

Projektschwerpunkte und -Leistungen

Schwerpunkte der RIO GmbH bei der Verfahrensentwicklung zum Einschreiben von Glasmarkierungen und Antennen unter die Glasoberfläche sind:

• Auswahl und Entwicklung eines geeigneten Spendermediums
• Entwicklung eines Beschichtungsverfahrens zur Herstellung beschichteter Spenderfolien für die Implantation
• Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Laserparametern und generierter Metallionendichte im Glas bzw. entstehender Leiterbahngeometrie
• Begleiten der weiteren Projektarbeit (Prozess- und Systementwicklung) zur iterativen Abstimmung und Optimierung der Spendermedien

Unsere Projektpartner

Laser Zentrum Hannover e.V. - https://www.lzhde/
HEGLA boraident GmbH - http://www.boraident.de/

Das Projekt CustomGlas wurde durch den Projektträger VDI/VDE Innovation + Technik GmbH gefördert: