Druckkopf für 3D-Tintenstrahldruck von elektronischen Leiterplatten

CHED

Um die additive Fertigung elektronischer Komponenten zu realisieren hat das Unternehmen Quantica GmbH ein Innovationsprojekt zum Thema „Entwicklung eines chemisch beständigen und abriebfesten Druckkopfes zur Leiterplattenherstellung durch 3D-Tintenstrahldruck hochviskoser Hochleistungsmaterialien“ gestartet. Der derzeitige Produktionsprozess von Leiterplatten ist extrem energie-, chemie- und materialintensiv. Weiterhin erfordert der 3D-Druck solcher Komponenten aktuell die Verwendung von Tintenmaterialien mit hoher Viskosität, aggressiver Chemie und abrasiven Partikeln.

Das Tintenstrahldruckverfahren, insbesondere das sogenannte Material Jetting (MJ) ist das einzige Verfahren, das in der Lage ist, solche Multimaterialien zu verarbeiten und hochviskose Tinten zu drucken. Es gibt derzeit jedoch keinen MJ-Druckkopf, der dazu in der Lage ist, ohne Beeinträchtigung oder verringerte Leistung und Lebensdauer diese benötigten Tinten zu verarbeiten. An dieser Stelle setzt das Innovationsprojekt an. Das hat sich zum Ziel gesetzt einen chemisch beständigen und abriebfesten Druckkopf für das MJ-Verfahren zu entwickeln und herzustellen.

Durch den innovativen Tintenstrahldrucker wird es Anwendern möglich sein, individuelle Leiterplatten wirtschaftlich bereits ab einer Losgröße von 1 zu drucken. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass bei der Herstellung von Leiterplatten keine Cu-Schlämme anfallen, wodurch erhebliche Ressourceneinsparungen (Material und Kosten) realisiert werden können. Des Weiteren wird es möglich sein, mit dieser Technologie vollständig integrierte Elektronikbauteile in einem einzigen Produktionsprozess herzustellen. Das angestrebte Ergebnis dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekts ist ein innovativer Druckkopf für das MJ-Verfahren. Dieser wird in der Lage sein, hochviskose, chemisch aggressive Materialien zu verarbeiten. Ziel ist es, mithilfe dieser neuen Technologie nachhaltige Leiterplatten herzustellen, die in Bezug auf ihre Funktion herkömmlichen Leiterplatten gleichwertig sind. Dieses Produkt zielt auf den Markt für die Herstellung elektronischer Bauelemente und Leiterplatten ab.

Das Projekt ist am 01.05.2023 gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.