Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Laserstrahlunterstützte Erzeugung metallischer Leiterstrukturen auf Thermoplastsubstraten für die MID-Technik



Datum: 17.04.2002


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. M. Geiger
  • Prof. Dr. rer. nat. R. Poprawe M.A., Fraunhofer ILT Aachen

Die Vorteile, die sich aus der räumlichen Integration elektrischer und mechanischer Funktionen in dreidimensionalen Kunststoffteilen ergeben, werden in Zukunft immer öfter dazu führen, dass konventionelle elektronische Baugruppen durch thermoplastische MIDs ersetzt werden. Die Laserstrahlstrukturierung von 3D-MIDs - also die Erzeugung elektrischer Leiterstrukturen mit dem Laser - ist alter-nativen Fertigungsverfahren nicht nur hinsichtlich der erzielbaren Strukturauflösungen, sondern vor allem auch in punkto Flexibilität klar überlegen. Wenig ausgereifte Strukturierungssysteme und nur zum Teil den spezifischen Anforderungen der MID-Technologie genügende Strukturierungsverfahren, stellen jedoch bislang ein Hindernis für die breite Markteinführung laserstrahlstrukturierter 3D-MIDs dar. In dieser Arbeit wurden daher einerseits grundlegende Betrachtungen zur Auslegung von Maschinenelementen für die Laserstrahlstrukturierung von 3D-MIDs durchgeführt und andererseits neue Ansätze für die Erzeugung von Leiterstrukturen auf thermoplastischen Substratmaterialien entwickelt. Ein realisiertes 3D-Strahlablenkungsmodul konnte im Rahmen von Applikationsuntersuchungen erfolgreich zur Fertigung prototypischer 3D-MID-Bauteile eingesetzt werden. Die Idee eines neuen Strukturierungsverfahrens für thermoplastische Schaltungsträger, das den MID-Hauptanforderungen ''3D-Tauglichkeit'' und ''Unabhängigkeit vom Basismaterial'' genügt, wurde sowohl experimentell verifiziert als auch grundlegend analysiert. Anhand eines realitätsnahen Applikationsbeispiels wurde die Anwendungstauglichkeit des untersuchten Strukturierungsverfahrens prinzipiell demonstriert.