HF-Druck


Projektbeschreibung

Die herkömmliche Fertigungstechnik für Leiterplatten beruht auf der photolithographischen Erzeugung planarer Leiterstrukturen auf anfangs beidseitig mit Kupferfolien beschichtetem dielektrischem Material. Durch lagenweises Verkleben der so erzeugten Zwischenprodukte mittels zwischengelegter dielektrischer Folien entstehen Leiterplatten mit mehr als zwei leitfähigen Lagen. Diese werden über Durchkontaktierungen elektrisch verbunden, d. h. Bohrungen, deren Innenwände in weiteren Prozessschritten metallisiert werden. Die Geometrie der Durchkontaktierungen ist vom Fertigungsverfahren bestimmt und für Anwendungen bei hohen Frequenzen bzw. Datenraten nicht hinreichend geeignet.
Fertigungsverfahren für dreidimensionale Strukturen aus dielektrischen und leitfähigen Materialien können einen disruptiven Fortschritt in der Aufbau- und Verbindungstechnik bewirken. Druckverfahren, wie der digitale Tintenstrahldruck bzw. der Aerosol-Jet-Druck, in Kombination mit der Technologie 3D-MID ermöglichen im Gegensatz zur herkömmlichen Leiterplattentechnologie eine hohe räumliche Gestaltungsfreiheit bei gleichzeitig geringerem Montageaufwand, die Ausnutzung eines breiten Substratmaterialspektrums sowie die Herstellung von Metallisierungen mit hoher Oberflächengüte. Zudem können durch den additiven Materialauftrag in digitalen Druckprozessen völlig neuartige HF-spezifische Funktionsstrukturen realisiert werden. Dies können beispielsweise Leiterbahnen mit variabel geometrisch ausgeprägten Querschnittsflächen, die als Wellensümpfe eingesetzt werden, oder speziell gestaltete hochfrequenzgerechte Durchkontaktierungen ohne Einschränkung des Leistungsspektrums sein.
Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Erarbeitung von Methoden und Design-Richtlinien für die drucktechnische Herstellung von HF-Anwendungen auf 2D- und 3D-Substraten, die im Rahmen des Vorhabens an einem Technologiedemonstrator dargestellt werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf hochfrequenzgerechten Signalpfaden und Funktionsstrukturen.