Bei der Herstellung von flexiblen Leiterplatten kommen derzeit ressourcenintensive Verfahren zum Einsatz. Im Projekt P3T entwickeln die Projektpartner ein modulares Anlagenkonzept zur effizienten Fertigung von strukturierten Metallisierungen für Elektronikkomponenten. Ein wichtiger Prozess ist das Plasma-Printing bei Atmosphärendruck, das in einer Versuchsanlage erfolgreich Rolle zu Rolle umgesetzt wurde. Es gelang die Herstellung von 5 µm Kupferschichten auf Polyamid. Die nasschemische Metallisierung mit Hilfe der Galvanik ist ein weiterer Schritt; die Aufskalierung in eine 20 l Technikumsanlage war erfolgreich. Die Optimierungdes Elektrodensystems macht eine Reduktion des Energieverbrauchs um 30% und den Verzicht auf Edelgase möglich.
P3T — Modulare Fertigung strukturierter Metallschichten
- Verbundprojektkoordinator
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GRT GmbH & Co KG, HammDr. Ernst-Rudolf Weidlich02381 9876 62702381 9876 619
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- Projektpartner
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Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST), Braunschweig
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Fritsch GmbH, Kastl
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Mektec Europa GmbH, Erkelenz
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OTA Oberflächentechnik Anlagenbau GmbH, Berlin
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SEHO Systems GmbH, Kreuzwertheim
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SensLab Ges. zur Entwicklung und Herstellung biochemischer Sensoren mbH, Leipzig
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Tagstar Systems GmbH, Sauerlach
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Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Fertigungstechnologie und Produktionssystematik (FAPS), Erlangen
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- Projektwebsite
Die Hauptkomponenten elektronischer Geräte bestehen zumeist aus einer oder mehrerer Leiterplatten, wobei der Trend immer mehr zu flexiblen Leiterplatten (Flexible Printed Board - FPC) geht. Für den weltweiten Markt für FPC, RFID (Radio Frequency Identification) und Biosensoren werden enorme Wachstumspotenziale prognostiziert. Die Herstellung dieser Elektronikkomponenten ist nach wie vor aufwändig. Für eine RFID-Antenne beispielsweise werden im Schnitt etwa 80 Prozent der auflaminierten Kupferschicht weggeätzt und anschließend mit hohem Energieaufwand entsorgt oder wiederverwertet. Ziel des Projekts P3T ist die Entwicklung eines modularen prototypischen Anlagenkonzepts zur ressourceneffizienten Fertigung von strukturierten Metallisierungen für Elektronikkomponenten. Das Konzept umfasst drei Fertigungsmodule: die strukturierte Aktivierung der Folien mittels Atmosphärendruckplasma, die selektive additive chemische und galvanische Metallisierung der aktivierten Folien sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik. Der im Projekt entwickelte Prototyp soll demonstrieren, dass eine Direktstrukturierung von Edelmetall- und Kupferschichten mit einer Dicke von 50 nm bis 5 μm und mit Strukturbreiten von bis hinunter zu 20 μm auf Kunststoffträgern in Massenfertigung möglich ist.
Lösungen
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Modulares Anlagenkonzept zur kontinuierlichen Fertigung von flexiblen Leiterplatten, RFID-Antennen und BiosensorenDr. Michael Thomas, Fraunhofer IST, Tel.: 0531 2155-525, michael.thomas@ist.fraunhofer.de