Leiterplatten sollen in Zukunft geduckt statt gelötet werden

25. Jänner 2002, 12:50
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Forschungs-Kooperation zwischen TU Graz, Joanneum Research und AT&S

"Drucken statt löten" lautet die Devise des neuen Christian Doppler (CD)-Labors für Advanced Functional Materials in Graz. Im Mittelpunkt der Forschungen steht die Entwicklung von Flüssigkeiten, die - auf Leiterplatten aufgedruckt - die Funktion von Widerständen, Kondensatoren und anderen Bauelementen übernehmen. Das CD-Labor ist eine Kooperation der Technischen Universität (TU) Graz, Joanneum Research und des österreichischen Leiterplattenherstellers AT&S.

Kein Löten mehr

Trotz aller Fortschritte und Verkleinerungen im Bereich der Elektronik hat sich ein Prinzip bei der Herstellung von Bauteilen und Geräten bis heute kaum verändert: Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren oder Transistoren werden wie vor Jahrzehnten auf zuvor mit Kupfer beschichtete und anschließend geätzte Leiterplatten aufgesetzt und verlötet. Um Platz zu sparen ließen sich die Technologen in der Vergangenheit schon allerlei Tricks einfallen, so werden die Leiterplatten in Schichten aufgebaut, die Bauteile liegen nicht nur neben- sondern gleichsam auch übereinander.

"Direct Write"-

Ein völlig anderer, neuer Ansatz sind so genannte "Direct Write"-Technologien. Dabei werden geeignete Materialien, etwa elektrisch leitende Kunststoffe, auf einen Träger aufgedruckt und übernehmen die Funktion von Widerständen oder Kondensatoren. Beim Ink-Jet-Printing werden dazu mehr oder weniger herkömmliche Tintenstrahldrucker eingesetzt. Die Kunst oder besser gesagt die Herausforderung dabei ist die Kreation der geeigneten Tinten. Denn diese müssen nicht nur druckbar sein, sondern später auch genau die geforderten, elektrischen oder magnetischen Eigenschaften haben.

Basis-Know-how

Zum Einsatz kommen nicht nur neuartige, leitfähige Kunststoffe, sondern auch etwa anorganische und organische Pigmente sowie Nanopartikel, berichtete der Leiter des CD-Labors, Emil List, bei einer Pressekonferenz am Freitag in Wien. Dazu bedürfe es Basis-Know-how aus den Gebieten Physik, Chemie, Materialwissenschaft und Elektronik und dieses müsse in Richtung Anwendung übertragen werden.

Paradigmenwechsel

Die herkömmliche Methode, eine Trägerplatte komplett mit Kupfer zu beschichten und anschließend das nicht benötigte Metall wegzuätzen, ist laut Günther Leising, Leiter der Forschungsstelle von AT&T, "einfach nicht mehr tragbar". Mit dem Direkt-Write-Technologien finde gleichsam ein Paradigmenwechsel statt. AT&T übernimmt 50 Prozent der Kosten des CD-Labors, 50 Prozent legt die öffentliche Hand drauf. AT&T ist im Vorjahr mit einer Produktion von 30.000 Quadratmetern pro Monat zum weltweit zweitgrößten Hersteller von Leiterplatten aufgerückt, nur geschlagen von der japanischen Firma Ibiden mit einem Ausstoß von 32.000 Quadratmetern.

Kostenaufteilung

Ein CD-Labor wird für die Frist von maximal sieben Jahren und meistens in den Räumlichkeiten von Universitäten eingerichtet. 50 Prozent der jährlichen Kosten übernimmt die öffentliche Hand, den Rest bringen die beteiligten Firmen auf. Dabei muss die Finanzierung von beiden Seiten auf die gesamte Laufzeit von sieben Jahren garantiert werden. Derzeit arbeiten österreichweit 22 CD-Labors, mit den bereits ausgelaufenen waren es insgesamt 45. Erst zwei Mal in der seit 1989 dauernden Geschichte wurden CD-Labors vor der geplanten Laufzeit aufgelassen. (APA)

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