DURCH PRÄZISION ZU NEUEN DIMENSIONEN IM BEREICH SCHNELLER DATENÜBERTRAGUNG

Die jüngst stattgefundene LOPEC Messe 2019 im Bereich gedruckter Elektroniken hat erneut verdeutlicht, dass mit dem bald startenden Übertragungsnetz 5G ein neues Zeitalter im Bereich Cloud Computing beginnt. Mit im Vergleich zum 4 G – Netz hundertfacher Datengeschwindigkeit und damit maximalen Datenraten von 20 Gigabyte pro Sekunde kommt man der Zukunft des autonomen Fahrens und den dafür erforderlichen hohen Datenraten einen großen Schritt näher. Aber nicht nur die Automobilindustrie, sondern flächendeckend andere Industriezweige sowie der Privatbereich werden aufgrund der zunehmend weltweiten Vernetzung von den hohen Datengeschwindigkeiten profitieren.

In aktuellen Forschungsaktivitäten unternimmt man Anstrengungen, um in Datenübertragungsbereiche von einem Terabit pro Sekunde vorzustoßen. Ein Schweizer KMU widmet sich diesem Thema, und agiert als ein führender Lieferant im Bereich der Herstellung von Hochfrequenzleiterplatten. Wir als FMP Technology freuen uns, mit der Auslieferung einer Hochpräzisions-Linearbeschichtungsanlage (siehe Abbildung 1), mit FMP Präzisions-Schlitzdüse, unseren Beitrag für diesen Kunde leisten zu können.

Die Funktion der Anlage ist es unter anderem, kupferkaschierte Hochfrequenz-Leiterplatten als Stückgut mit UV-stukturierbaren Ätz-Resisten hochpräzise zu beschichten. Die besondere Herausforderung bei der Stückgutbeschichtung besteht darin, dass die zu applizierende Präzisionsschicht möglichst kurz nach dem Start des Beschichtungsvorganges direkt dem stationären optimalen Betriebszustand entsprechen muss. Dies gelingt nur, wenn sowohl das Fördersystem, als auch der Präzisionstisch sowie die Schlitzdüse in perfektem Einklang miteinander harmonieren. Nur so können Auftragsgleichverteilungen von hoher Präzision in Bahnrichtung wie auch quer zur Beschichtungsrichtung erzielt werden. Eine weitere besondere Herausforderung war es den Präzisionstisch so auszulegen, dass dieser bis auf 60° C beheizt werden kann, aber gleichzeitig auch flächige Ebenheiten von weit unter 10 μm eingehalten werden. Mit der notwendigen Expertise im Bereich des Präzisions-Maschinenbaus gelang es den auf Wärmeausdehnung beruhenden mechanischen Konflikt für den Heizmodus zu lösen. Den gleichen Sachverhalt galt es im Rahmen der Düse zu lösen, da auch das Fuid auf 60°C beheizt werden muss, um eine Beschichtbarkeit desselbigen gewährleisten zu können. Hierzu arbeiteten die Ingenieure aus der Konstruktion und der Verfahrenstechnik Hand in Hand, welches als eine der Kernphilosophien im Hause FMP gelebt wird.

Die Düsenauslegung und damit das Design des Verteilersystems innerhalb der Düse erfolgt jeweils kundenspezifisch unter Zuhilfenahme analytischer und numerischer Methoden. Aus einer Vielzahl von mehr als 30 verschiedenen Verteilersystemen ist man so in der Lage, das jeweils geeignete Düsenverteilersystem auszulegen. Ein hohes Prozessverständnis und die entsprechende Fertigungsexpertise erlauben es schließlich, Breitschlitzdüsen mit erreichbaren Gleichverteilungen von +/- 1 %* zu fertigen.

*(basierend auf Testergebnissen mit Wasser an FMP Versuchsanlagen)

Eine entsprechende Kupfer-kaschierte Platte wurde mit dem Ätzresist hoch-präzse beschichtet. Die Oberfläche ist spiegelglatt. Ebenso erkennbar sind die sehr kurzen Anfahrstrecken von ca. 5mm. Die genaue Resistschicht ist Basis für ganz feine elektrische Hochfrequenz-Strukturen von hoher Qualität, wie sie in Abbildung 2 gezeigt werden.

Abbildung 1