System-in-Foil Prozesse

Integration ultradünner Komponenten in folienbasierte Mikrosysteme

Folienbasierte ultradünne Mikrosysteme ermöglichen die Integration von ultradünnen Bauelementen, Sensorfunktionen, Spulen, Antennen etc. in dünnwandige Strukturen und gekrümmte Bauräume, beispielsweise für Cyber-Physical Systems (CPS) im Bereich Industrie 4.0, intelligente Leichtbau-Strukturen, körpernahe Sensoren für die Medizintechnik und Smart Wearables.

Für den Aufbau von folienbasierten Mikrosystemen (System-in-Foil) setzen wir bei Hahn-Schickard erschiedene Technologien ein.

Zum selektiven Auftrag von homogenen Lackschichten wie fotostrukturierbaren Lacken auf Substrate mit einer Basismetallisierung, welche durch PVD-Technologie erzeugt werden kann, steht uns ein Conformal Coater zur Verfügung. Dieser kann flüssige Lackformulierungen unterschiedlicher Viskosität mittels eines Vorhangventils oder Sprühventils in variabler Schichtdicke verarbeiten.

Die Strukturierung des Fotolacks erfolgt mit einem Direktbelichter. UV-LEDs mit einem hochauflösendem Belichtungsprojektor erlauben eine Strukturauflösung von unter 25 μm. Mit diesem maskenlosen Verfahren ist eine sehr flexible Layoutgestaltung möglich, und es kann auf substratbedingte Verzüge flexibel reagiert werden. Nach Entwickeln des fotostrukturierten Lackes kann die asismetallisierung mit galvanischen Verfahren verstärkt werden.

Hierzu wurde eine modulare Anlage konzipiert, die den Aufbau von applikationsspezifischen galvanisch erzeugten Metallschichten ermöglicht. Abschließende Nassprozesse erlauben die Finalisierung des strukturierten Metallschichtstapels.

Eine Vakuumlaminierpresse wird zur passgenauen Ausrichtung und zum blasenfreien Fügen von einzelnen strukturierten flexiblen Substraten zu einem ultradünnen Mikrosystem verwendet. Mehrlagige Aufbauten erfordern dabei die Integration von Durchkontaktierungen, welche bereits bei der Herstellung einzelner Substrate laserbasiert erzeugt werden.

Zur Integration von Sensorstrukturen und Intelligenz bieten sich beispielsweise die Kombination der Folientechnik mit Drucktechnologien oder die Integration von ultradünnen elektronischen Komponenten mittels der Mikromontage an, wobei Hahn-Schickard auf eine entsprechende langjährige Erfahrung aufbauen kann. Die Kombination unterschiedlicher Technologien erlaubt so neue Freiheitsgrade und Entwicklungsansätze bei der Suche nach bestmöglichen Lösungen für kundenspezifische Applikation

Kontakt

Dr. rer. nat. Wolfgang Eberhardt
Hahn-Schickard,
Stuttgart
Tel.: +49 711 685-83717
Wolfgang.Eberhardt@Hahn-Schickard.de
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