Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die in der Leiterplattentechnik \u00fcbliche fotolithographische Strukturierung von \u00c4tzresisten auf vollfl\u00e4chigem Kupfer-Substrat-Laminaten ist ein mehrstufiger Prozess, der einen hohen Verbrauch an Material, Hilfsmaterial, Chemikalien und Energie nach sich zieht. Ziel des Vorhabens ist, den Offsetdruck f\u00fcr dieses Einsatzgebiet weiterzuentwickeln, der sowohl \u00f6kologisch als auch \u00f6konomisch deutliche Vorteile aufweist: Geringerer Materialeinsatz durch d\u00fcnnere Schichten, keine einzelne Strukturierung des \u00c4tzresists.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZeitlich gliederte sich der Projektfortschritt in drei ineinandergreifende Stufen A, B und C.
\nA1 Entwicklung eines angepassten Lackes
\nA2 Modifikation an der Druckmaschine
\nA3 Optimierung des Offsetdrucks (Sustratvorbehandlung, Druckparameter, Trocknung)
\nA4 \u00c4tzen und Strippen der Drucke: Bewertung der Ergebnisse aus A1 – A3
\nB1 Designanpassungen (Vorhalterma\u00dfe, Designeinschr\u00e4nkungen)
\nB2 Herstellung von Demonstratoren
\nC1 Umwelt- und Kostenbewertung nach Festlegung des Druckprozesses
\nC2 Zuverl\u00e4ssigkeitsbewertung
\nDie Arbeitsschritte in Stufe A sind als Entwicklungszyklus zu verstehen. Die Ergebnisse aus A4 gehen wieder in die Arbeitsplanung von A1 – A3 ein.
\nNach diesen Ergebnissen kann das Design angepasst und Demonstratoren hergestellt werden.
\nNach Festlegung der Prozessschritte folgt die abschlie\u00dfende Bewertung bez\u00fcglich Umwelt, Kosten und Zuverl\u00e4ssigkeit.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Von der Fa. Lackwerke Peters wurde ein Lack entwickelt, der sich sowohl von \u00fcblicher Offsetdruckfarbe f\u00fcr Printmedien als auch von fotostrukturierbaren Lacken unterscheidet.
\nFolgende Kriterien wurden durch den neuen Lack erf\u00fcllt:
\n–\tDruck von porenfreier Volltonfl\u00e4che (angepasste Viskosit\u00e4t, Thixotropie, Oberfl\u00e4chenspannung u. a.)
\n–\tLackschichtdicke 1 – 2 \u00b5m
\n–\tStrippbar in alkalischen Medien
\nDie Fa. Stork nahm in Zusammenarbeit mit der TU Chemnitz Modifikationen an einer Offset-Druckmaschine vor, um die Bedruckung von Kupfer-Laminaten zu gew\u00e4hrleisten. Dazu z\u00e4hlten u. a.
\n–\tVer\u00e4nderung der Zufuhr f\u00fcr die ge\u00e4nderten mechanischen Eigenschaften des Substrats
\n–\tInstallation von UV-Trockner- und Temperiereinheiten
\nAn der TU Chemnitz wurde in Zusammenarbeit mit der Fa. Stork und B&B der gesamte Druckvorgang angepasst. Dazu z\u00e4hlten:
\n–\tSubstratvorbehandlung (Reinigung und Aktivierung des Kupfers, Anpassen der Oberfl\u00e4chenspan-nung)
\n–\tDruckparameter (Druckspannung, Geschwindigkeit, Temperatur, Haltezeiten u. a.)
\n–\tTrocknung (UV-Trockung, IR-Trocknung, Zeit, Intensit\u00e4t)
\nBei Andus und dem IZM wurden die Druckerzeugnisse untersucht bez\u00fcglich
\n–\tHaftfestigkeit des Lackes
\n–\tPorosit\u00e4t des Lackes
\n–\tKantenrauigkeit des Lackes-\tStrippbarkeit des Lackes
\nAn der TU Dresden wurden entwickelte Technologien mit der herk\u00f6mmlichen im Hinblick auf Umwelt- und Kostenbewertung verglichen.
\nIm Ergebnis konnte ein Kombination von Lack, Substratvorbehandlung und Druckparametern gefunden werden, mit der Strukturen von mindestens 150 \u00b5m Breite und Abstand unterbrechungs- und kurzschlussfrei erzeugt werden k\u00f6nnen. Der neu entwickelte Prozess, der sich nahtlos in die Leiterplattenfertigung integrieren l\u00e4sst, bietet bez\u00fcglich des Verbrauchs an Material, Hilfsmaterial, Chemikalien und Energie wesentliche Vorteile gegen\u00fcber den fotolithographischen Verfahren.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Vorhaben und die Ergebnisse wurden zuerst auf der Fachmesse f\u00fcr elektronische Baugruppenfertigung in M\u00fcnchen auf dem Stand der Fa. Stork vorgestellt. Herr Prof. Beier von der TU Chemnitz berichtete \u00fcber das Projekt in einem Vortrag der Tagung der TECHNICAL ASSOCIATION OF THE GRAPHIC ARTS vom 14. – 17. April in Ashville, USA<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Durch das Verbundprojekt konnte gezeigt werden, dass im Offsetdruck-Verfahren auf kupferkaschierten Substraten Leiterbilder strukturiert werden k\u00f6nnen. Die Umwelt-Bewertung ergab deutliche Vorteile ge-gen\u00fcber dem herk\u00f6mmlichen fotolithographischen Verfahren bez\u00fcglich des Verbrauchs an Material, Hilfsmaterial, Chemikalien und Energie.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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