Mehrdimensionale Schaltungsträger mit additiver Fertigung

Prototypen für neue Leiterplatten (PCBs) mit EOS-Technologie erstellt

Anfang 2016 schrieben viele über das Ende des Mooreschen Gesetzes und rechneten damit, dass sich die Leistung von Computerchips nicht mehr alle zwei Jahre verdoppeln würde. Der Grund dafür ist, dass die Strukturen auf den Prozessoren selbst bereits im Bereich von wenigen Nanometern des Möglichen liegen. Eine weitere Verkleinerung ist aus technischer Sicht fast unmöglich. Um die Leistung weiter zu verbessern, arbeiten die Hersteller an einer Architektur, bei der mehrere Strukturschichten übereinander gestapelt werden. Ein ähnlicher Ansatz hat sich bereits im Bereich der Schaltungsträger etabliert. Das deutsche Unternehmen Beta LAYOUT GmbH hat die EOS-Technologie erfolgreich für die Herstellung und Erprobung der Prototypen dieser innovativen Träger genutzt.

"Die additive Fertigungstechnologie bietet dank ihrer vielen Vorteile einen hohen Mehrwert für eine breite Palette von Marktteilnehmern. Forschung und Entwicklung profitieren von unseren Dienstleistungen, was sich wiederum positiv auf unser Geschäftsmodell auswirkt. So können wir die Vorteile der Spitzentechnologie einer großen Zahl von Anwendern anbieten."
Manuel Martin | Produktmanager 3D-MID | Beta LAYOUT GmbH

Herausforderung

Herstellung von individuellen Prototypen für Schaltungsträger

Schaltungsträger und traditionelle Leiterplatten standen schon immer ein wenig im Schatten der Mikroprozessoren, die auf ihnen arbeiten. Das ist ein wenig ungerecht, denn natürlich nützt das beste Gehirn wenig, wenn man nicht über ein leistungsfähiges zentrales Nervensystem verfügt. Ähnlich verhält es sich in der Mikroelektronik: Fast alle modernen Geräte benötigen eine Platine, auf der ein oder mehrere Chips und die zusätzlich benötigten elektrischen Bauteile untergebracht sind. So entsteht ein Netzwerk, das eine Reihe von Aufgaben erfüllt, von der Stromversorgung über die Schaltung bis hin zur Ausgabe von Signalen.

In neuen Geräten ist oft nur noch sehr wenig Bauraum für herkömmliche Leiterplatten vorhanden. Ein Grund dafür ist, dass viele elektronische Geräte immer kleiner werden; und auch wenn die Form selbst größer ist, bleibt meist nur wenig Platz für die eigentliche Elektronik übrig. Das vorhandene Volumen wird zum Beispiel für die Unterbringung von Bildschirmen, immer mehr Schnittstellen und Ausgängen sowie größeren Batterien benötigt. Die Zeiten, in denen eine einfache Laborplatine für den experimentellen Aufbau von neuen Schaltungen ausreichte, sind in den meisten Fällen und Branchen längst vorbei. Neben dem verfügbaren Bauraum ist das Gewicht ein entscheidender Faktor - auch hier spielen kompakte, dreidimensional aufgebaute Leiterplatten eine wichtige Rolle. 

Bei modernen elektronischen Produkten müssen die Schaltungen oft um den begrenzten Platz im Gehäuse konkurrieren. Konventionell gestapelte Leiterplatten können nicht mehr alle notwendigen Bauteile aufnehmen, so dass die bereits erwähnten dreidimensionalen Schaltungsträger die Lösung der Wahl werden. Auch hier stellen die immer kürzer werdenden Lebenszyklen vieler Geräte eine zusätzliche Herausforderung dar: Spritzguss ist für die Herstellung von Prototypen viel zu teuer. Aus diesem Grund hat sich die Beta LAYOUT GmbH auf die Suche nach einer kostengünstigen und leistungsfähigen Alternative gemacht.