Aufgabenstellung
Räumliche spritzgegossene Schaltungsträger (MID) ermöglichen eine Integration von mechanischen und elektronischen Funktionen in einem Bauteil. Um die Akzeptanz der Technologie weiter zu verbessern, sind 3D-Schaltungsträger- Prototypen für seriennahe Tests während der Konzeptphase von großer Bedeutung. Eine effiziente Realisierung ist derzeit noch nicht möglich, da für den Spritzguss der MID- Bauteile teure, abformende Werkzeuge benötigt werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die bessere Umsetzung der MID- Technologie durch schnelle und flexible Herstellung funktionaler 3D-MID-Prototypen mittels Stereolithographie (SLA) in Kombination mit ADDIMID- Technologie.

Vorgehensweise
Die Herstellung der Schaltungsträger erfolgt ohne abformende Werkzeuge mittels Stereolithografie. Die elektrische Funktionalität wird durch Laserstrukturierung und anschließender chemischer Metallisierung sowie Lötverfahren realisiert. Im Projekt sollen die Machbarkeit der skizzierten Prozesskette untersucht und Aussagen über die erreichte Qualität der Leiterbahnen unter Zuhilfenahme von Standardtestmethoden der Leiterplattentechnik getroffen werden.

Ergebnisse
In diesem Projekt konnte erstmals gezeigt werden, dass basierend auf SLA-Substraten MID- Prototypen unter Verwendung der ADDIMID-Technologie hergestellt werden können, wodurch zukünftig eine wirtschaftliche Entwicklung von seriennahen MID-Prototypen ohne die Herstellung teurer Spritzgusswerkzeuge möglich ist. Die ermittelten Ergebnisse zur ADDIMID- Technologie zeigen, dass bereits ein Füllstoffgehalt von 1 Gew.-% Aluminium in einem kommerziellen Hochleistungsharz ausreicht, um eine laserbasierte Oberflächenaktivierung zu ermöglichen. In Verbindung mit Reinigung und Deaktivierung der Oberfläche vor der Laserstrukturierung werden Leiterbahnen ohne Fremdabscheidungen realisiert, deren Leitfähigkeit die Anforderungen von MID-Applikationen erfüllt. Die Haftung zwischen Substrat und Metallisierung ist als gut bis sehr gut zu bewerten, und die Langzeiteigenschaften der funktionalen Prototypen sind ebenfalls gut.