R-Print

Herstellung LTCC-integrierter Präzisionswiderstände mittels Mikrostrukturierungsverfahren

Durch den GRAVOmer-Beirat zur Förderung empfohlen, derzeit im Antragsprüfungsverfahren beim Projektträger Jülich.

Der drahtlose Datenverkehr in der mobilen Kommunikation, der autonomen Mobilität, Industrie 4.0 sowie Internet of Things-Anwendungen (Smart Cities, Wearables, Objekt Tracking, Smart Grids, Video Security) hat sich in den vergangenen Jahren dramatisch erhöht. Aktuelle und zukünftige Massenanwendungen werden durch neuartigen Mobilfunkstandards (5G, 6G) ermöglicht und vorangetrieben. Beispiele sind die mobile Kommunikation, autonome Mobilität, Industrie 4.0 sowie Internet of Things (Smart Cities, Wearables, Objekt Tracking, Smart Grids, Video Security). Zukünftige Kommunikationssysteme erfordern daher eine schnelle Neu- und Weiterentwicklung von hochfrequenzgeeigneter Substrat- und Funktionsmaterialien und deren Verarbeitungstechnologien hinsichtlich Funktionsverdichtung, erhöhter Arbeits­frequenzen und daraus resultierend einer forcierten Miniaturisierung. Eine technische Möglichkeit hierfür ist die LTCC-Technologie.

In der LTCC-Technologie werden glaskeramische Folien mit funktionellen Dickschichtpasten (Leiterbahnen, Kontakte, ohmsche Widerstände, Kapazitäten) bedruckt. Über elektrische Durchkontaktierungen werden von Lage zu Lage so elektrische 3D-Schaltungen hoher Integrationsdichte realisiert.

Jedoch können vergrabene Widerstände zurzeit nur mit großen Schwankungen und erhöhten Aufwand in den elektrischen Kenndaten hergestellt werden, da ein Lasertrimmen nicht möglich ist. Als vorherrschende Abscheidetechnologie wird zur Zeit der Siebdruck genutzt – Nachteile hierbei sind insbesondere die geringe Prozessgeschwindigkeit, die Standzeiten der Drucksiebe sowie das Druckbild hinsichtlich der Kantenqualität.

Beide Themen sollen im GRAVOmer-Vorhaben „R‑Print“ gelöst werden:

Die Verwendung des Tiefdruckes ermöglicht die Fertigung von hohen Stückzahlen mit hoher Druckqualität und langen Standzeiten der Druckformen. Hierfür werden Widerstandstinten entwickelt, welche einerseits für das Druckverfahren adaptiert und anderseits hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften speziell entwickelt werden.

Das Konsortium beschäftigt sich entlang der Wertschöpfungskette von den Rohstoffen (SurA Chemicals GmbH) über die Tintenentwicklung (Fraunhofer IKTS) über die Druckverfahren (TU Chemnitz [pmTUC] und Maurer Service GmbH) hin zum Aufbau und zur Charakterisierung von aufgebauten LTCC-Systemen (VIA electronic GmbH). Als assoziierter Partner unterstützt die Firma Reisewitz Beschichtungsgesellschaft mbH hinsichtlich Tiefdruck-Verfahren.

Ansprechpartner

Dr. Uwe Krieger
VIA electronic GmbH

Telefon: +49 36601-9298-118
E-Mail: u.krieger@via-electronic.de