Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Ensinger: Filament-Compounds für die Laser-Direktstrukturierung

Ensinger, Nufringen, hat Filamente aus Hochtemperaturkunststoffen für die additive Fertigung dreidimensionaler Mikrobauteile mit leitfähigen Strukturen entwickelt. Die Sparte Compounds bietet zudem als nach eigenen Angaben weltweit einziger Hersteller von LPKF, Garbsen, qualifizierte PEEK-LDS-Compounds.

MIDs aus Hochleistungskunststoffen

Die Produktlinie Tecacomp LDS werden für die Herstellung von spritzgegossenen Schaltungsträgern eingesetzt, bei denen die Leiterbahnen durch Laser-Direktstrukturierung (LDS) und anschließende Metallisierung aufgebracht werden. Als Matrixpolymere fungieren PEEK oder LCP. (Foto: Ensinger)

Die Produktlinie Tecacomp LDS werden für die Herstellung von spritzgegossenen Schaltungsträgern eingesetzt, bei denen die Leiterbahnen durch Laser-Direktstrukturierung (LDS) und anschließende Metallisierung aufgebracht werden. Als Matrixpolymere fungieren PEEK oder LCP. (Foto: Ensinger)

Die Nachfrage nach dreidimensionalen Schaltungsträgern (Molded Interconnect Devices, MID) steigt nicht nur in der Elektronikindustrie. Auch in der Industrieautomatisierung, der Telekommunikations- und Luftfahrtbranche oder der Medizintechnik sind individuell formbare, leitfähige Mikrobauteile mit hoher Wärmebeständigkeit gefragt. Die Technologie ermöglicht es Unternehmen, kleinere, leichtere und kostengünstigere Bauteile zu entwickeln, als es mit klassischen Leiterplatten möglich wäre. Ensinger entwickelt seit vielen Jahren in enger Zusammenarbeit mit LPKF thermoplastische Compounds für das LDS-Verfahren. In mehreren Prozessschritten lassen sich auf dreidimensionalen Kunststoffbauteilen Leiterbahnen erzeugen: Polymere mit laseraktivierbaren Additiven werden, üblicherweise durch Spritzgießen, zu Kunststoffträgern geformt. Ein Laserstrahl belichtet die Strukturen der Leiterbahnen und aktiviert in diesen Bereichen das Additiv. In Metallisierungsbädern werden die Leiterbahnen haftfest und konturenscharf aufgebracht.

LDS-Compounds für die additive Fertigung

Ensinger hat neu Filamente für die additive Fertigung von MIDs entwickelt. Die Filamente auf Basis von Polyetheretherketon (PEEK) mit LDS-Additiven zeigten in ersten Kundenprojekten mit einem Antennenhersteller gute Ergebnisse: Vom HahnSchickard-Institut für Mikrosystemtechnik wurden trotz technologiebedingt höherer Rautiefen vergleichbar gute Werte bei der Metallisierung sowie der Fine-Pitch-Performance wie beim Standardmaterial bestätigt.

„Kunden scheuen oft den Aufwand, ihre Produktion auf das komplexe LDS-Verfahren umzustellen. Mit den neuen Filamenten von Ensinger ist diese Hürde deutlich geringer. Mit einem 3D-Drucker lassen sich einfach und schnell Funktionsdemonstratoren herstellen, um die Funktion einzelner Bauteile zu überprüfen, ohne in ein Spritzgießwerkzeug investieren zu müssen“, sagt Thomas Wallner, Leiter Vertrieb & Marketing Compounds bei Ensinger. „Wir begleiten und beraten Kunden mit unserer Erfahrung entlang der gesamten Wertschöpfungskette und unterstützen nicht nur bei der Entwicklung der Compound-Rezeptur, sondern auch bei der Auswahl der Spritzguss- oder Laserparameter. Ist der komplette Produktionsprozess für die Herstellung dreidimensionaler Schaltungsträger einmal eingerichtet, können Kunden bis zu 50 Prozent der Produktionskosten einsparen. Der Aufwand macht sich dann schnell bezahlt.“

LDS-Compounds für Spritzgieß-Anwendungen

Tecacomp LDS White Compounds, basierend auf PEEK oder LCP, ermöglichen mit weißen Additiven die Herstellung heller Schaltungsträger sowie eine LDS-Strukturierung ohne Kupferbasis. (Foto: Ensinger)

Tecacomp LDS White Compounds, basierend auf PEEK oder LCP, ermöglichen mit weißen Additiven die Herstellung heller Schaltungsträger sowie eine LDS-Strukturierung ohne Kupferbasis. (Foto: Ensinger)

Einen weiteren innovativen Ansatz für LDS Materialien bietet Ensinger mit den Tecacomp LDS White Compounds, basierend auf dem Polyaryletherketon PEEK oder Flüssigkristallpolymer (LCP). Diese ermöglichen mit weißen Additiven die Herstellung sehr heller Schaltungsträger sowie eine LDS-Strukturierung ohne Kupferbasis.

Ensinger ist nach eigenen Angaben weltweit der einzige Kunststoffverarbeiter, der von der LPKF qualifiziertes PEEK für das LDS-Verfahren anbieten kann. Das Hochleistungspolymer zeichnet sich durch seine hohe Temperaturbeständigkeit bis 300 °C aus. Zudem hat es eine gute Bindenahtfestigkeit, eine gute Haftfestigkeit sowie eine gute chemische Beständigkeit. Eine Durchkontaktierung ist möglich. Wichtige Einsatzbereiche für den Werkstoff Tecacomp PEEK LDS sind Antennen, Sensoren und Sicherheitsanwendungen.

Das Compound Tecacomp LCP LDS eignet sich besonders für Bauteile mit sehr geringen Wandstärken. Der flüssigkristalline Werkstoff LCP zeichnet sich durch eine sehr gute Dimensionsstabilität und Steifigkeit aus. Außerdem hat der Kunststoff gute chemische und flammhemmende Eigenschaften. Zielindustrien sind die Elektro- und LED-Lichttechnik, der Maschinenbau und die Automobilbranche.

www.ensingerplastics.com/de-de/compounds/laserstrukturierung

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.