Neue mehrschichtige Leiterplatte beschleunigt Prototypenbau im Elektronikbereich

Die zehnschichtige Leiterplatte mit bestückten Außenseiten. Hensoldt

Mit einer neu entwickelten nichtleitenden Polymertinte und einer leitfähigen Tinte von Nano Dimension hat Hensoldt nach eigenen Angaben die weltweit erste zehnschichtige Leiterplatte mit beidseitig aufgelöteter Hochleistungselektronik hergestellt. Zuvor war es nicht möglich gewesen, elektronische Strukturen auf beiden Seiten von 3D-gedruckten Leiterplatten im Lötverfahren aufzubringen.

Mehrschichtige Leiterplatte in einem Tag

Da die Entwicklung elektronischer Produkte mit dem gegenwärtigen Trend zu mehr Funktionalität voranschreitet, besteht eine steigende Nachfrage nach immer dichteren und komplexeren Leiterplatten. Um diese herzustellen, müssten mehrere Schichten innerhalb einer Leiterplatte erzeugt werden. Traditionell könnte die Herstellung eines solchen Bauteils Wochen dauern und menschliche Eingriffe in mehreren Stufen, wie Bohren und Plattieren, erfordern. Mit dem 3D-Drucksystem DragonFly von Nano Dimension kann nun eine dichte und funktionell mehrschichtige Leiterplatte innerhalb eines Tages realisiert werden.

Mit dem neuen LDM-System Dragon Fly Lights-Out Digital Manufacturing (LDM) kann der Druck von Elektronik rund um die Uhr ermöglicht werden. Das System baut dabei auf dem etablierten PCB-3D-Druckverfahren auf, das auch bereits in Dragon Fly Pro verwendet wird. Mithilfe eines neues Software-Management-Systems für den Druckkopf, eines automatisierten, selbstreinigenden Druckkopfs und einer automatischen Echtzeit-Materialüberwachung werden die kontinuierliche Produktion, die Gesamteffizienz der Ausrüstung und der Workflow verbessert. So ist eine maximale Betriebszeit bei gleichzeitiger Minimierung der Wartungshäufigkeit und -dauer bei in der Regel nur einem Wartungseinsatz pro Woche möglich.

„Militärische Sensorlösungen müssen viel leistungsfähiger und zuverlässiger als handelsübliche Produkte sein“, erklärt Thomas Müller, CEO von Hensoldt. „Der 3D-Druck bietet uns die Möglichkeit, Komponenten mit hoher Packungsdichte schnell und unkompliziert verfügbar zu machen, und sichert uns so einen Wettbewerbsvorteil bei der Entwicklung von diesen anspruchsvollen Elektroniksystemen.“

Zeitsparen im Prototypenbau

Das AME-Verfahren ist sehr nützlich, wenn es darum geht, eine neue Konstruktion und neue Funktionalitäten von speziellen Elektronikbauteilen vor der Serienfertigung zu prüfen. Mit diesem Verfahren lassen sich Prototypen für neue elektronische Schaltungen extrem agil und individuell herstellen. Das spart viel Zeit und Geld im Entwicklungsprozess. Außerdem kann mit dem AME-Verfahren eine Konstruktion noch vor Serienproduktionsbeginn geprüft und freigegeben und damit eine höhere Qualität des Endprodukts sichergestellt werden.

Hensoldt ALM Pojektmanager Andreas Salomon (links) and Valentin Storz, Vertriebsdirektor EMEA Nano Dimension, mit den ersten Leiterplatten mittels DragonFly-LDM-Technologie. Hensoldt

Hensoldt ALM Pojektmanager Andreas Salomon (links) und Valentin Storz, Vertriebsdirektor EMEA Nano Dimension, mit den ersten Leiterplatten hergestellt mittels DragonFly-LDM-Technologie. Hensoldt

Der Sensorhersteller hat die Arbeit mit einem 3D-Drucksystem von Nano Dimension, dem DragonFly, im Jahr 2016 aufgenommen, um die Möglichkeiten des 3D-Drucks von Elektronikbauteilen auszuloten. Im vergangenen Jahr wurde mit Erfolg die DragonFly-LDM-3D-Drucktechnologie implementiert. Dabei handelt es sich laut Unternehmensangaben um die branchenweit einzige Plattform für die weitestgehend unbeaufsichtigte Rund-um-die-Uhr-Fertigung von elektronischen Schaltungen im additiven Verfahren.