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Füllhorn an Neuheiten

Technik. - Bevor Handys, Laptops oder Staubsauger in immer kürzeren Zyklen an den Kunden gebracht werden können, müssen findige Ingenieure neue Methoden entwickeln, um Weiterentwicklungen noch günstiger und besser herzustellen. Geräte und Konzepte dazu werden derzeit auf der Münchener Fachmesse vorgestellt. Nach zweijähriger Pause können Forschungslabors und Unternehmen dort mit einer reichhaltigen Palette an Neuerungen aufwarten und um Interessenten buhlen.

    Eine Batterie kaum dicker als eine Briefmarke stellt das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration auf seinem Stand bei der Productronica aus. Der Energiespeicher misst gerade einen Zehntel Millimeter Dicke und soll vor allem in so genannten Smartcards eingesetzt werden, um die inzwischen doch beachtliche Menge an Daten dauerhaft zu erhalten. Weitere Neuerung: Die Batterie basiert auf einer speziellen Keramik, die zusammen mit einem organischen Medium für eine konstante Spannung sorgt. Doch der Schwerpunkt der Schau gilt vor allem neuen Fertigungstechniken, mit denen derart raffinierte Produkte hergestellt oder verbaut werden. Kaum ein Gerät kommt heute noch ohne Elektronik und die nötigen Leiterplatinen aus. Bislang wurden die elektrischen Verbindungen zwischen den Beinchen der zahlreichen Chips sehr konservativ hergestellt, indem zunächst eine Platine mit leitfähigem Lack beschichtet wird. Anschließend wird Licht auf das Werkstück durch eine Maske, die die gewünschten Bahnen darstellt, geworfen und der Lack so ausgehärtet. Im letzten Schritt dieser Methode kann dann der überflüssige Lack mit scharfen Chemikalien entfernt werden, so dass alleine die elektrischen Bahnen übrig bleiben.

    Statt der Scheinwerfermethode setzen Ingenieure jetzt stärker auf die so genannte Direktbelichtung mit einem sehr feinen Laser, erklärt Thomas Olschewski von Heidelberg Instruments: "Dabei wird ein Laserstrahl über einen Spiegel auf eine Leiterplatte abgelenkt. Über die Bewegung des Spiegels kann dabei mit dem Lichtstrahl regelrecht auf das Bauteil geschrieben werden." Ein Vorteil des Verfahrens sei die direkte Ansteuerung aus der Software heraus, in der ein Bauteil-Layout entworfen wurde - der aufwändige Zwischenschritt spezieller Belichtungsmasken entfalle dabei. Überdies können in einem Fertigungsgerät unterschiedliche Designs auf verschiedenen Platinen verwirklicht werden.

    Eine neue Dimension in der Auflösung derartiger Leiterstrukturen auf elektronischen Bauteilen erzielt ein anderer Ansatz: Dabei wird eine Maske der Schaltkreise direkt auf die Platine aufgedruckt. Der Clou dabei kommt aus der Nanotechnik, erläutert Gerhard Fritschle von der Firma VMC Europe in Gröbenzell bei München: "Wir verwenden dazu eine Paste von nur sieben Nanometer großen Partikeln. Die Teilchen sind von einer besonderen Schutzhülle umgeben, die verhindert, dass sich die Teilchen zu Clustern zusammen ballen." Um die Bahnen schließlich zu verfestigen, wird die Schutzhülle der Nanopartikel mit Hitze aufgebrochen. Auf diese Weise können Leiterbahnen von bis zu zehn Mikrometern hergestellt werden. Da der industrielle Bedarf derzeit bei 50 Mikrometer Auflösung liegt, bietet das Verfahren noch genügend Spielraum für zukünftige Anforderungen.

    [Quelle: Hellmuth Nordwig]