3D-MID Maßgeschneiderte Produkte as a Service

Autor / Redakteur: Matthias Höh * / Dr. Anna-Lena Gutberlet

Auf dreidimensionalen Schaltungsträgern finden Schaltungen moderner Elektronikgeräte auch im begrenzten Raum Platz. Wo der Spritzguss viel zu teuer ist, liefert die Additive Fertigung eine Antwort.

Firmen zum Thema

Bestückter und damit funktionsfähiger Schaltungsträger, der mittels additiver Fertigung aus PA 3200 GF hergestellt wurde.
Bestückter und damit funktionsfähiger Schaltungsträger, der mittels additiver Fertigung aus PA 3200 GF hergestellt wurde.
(Bild: Eos / Tobias Hase)

Anfang 2016 war mehrfach vom Ende des Mooreschen Gesetzes zu lesen – die Leistung von Computer-Chips würde sich demnach nicht mehr länger alle zwei Jahre verdoppeln. Der Grund: Die Strukturen auf den Prozessoren sind bereits in Größenordnungen von wenigen Nanometern vorgedrungen. Eine weitere Verkleinerung ist technisch kaum noch machbar.

Um die Leistung weiter zu steigern, arbeiten die Hersteller an Architekturen, die mehrere Strukturschichten übereinander stapeln. Eine ähnliche Herangehensweise ist für den Bereich der Schaltungsträger bereits etabliert. Für die Herstellung und Test von Prototypen dieser neuartigen Träger setzt Beta Layout erfolgreich auf Eos-Technologie.

Bildergalerie

Herausforderungen der Miniaturisierung

Die Schaltungsträger, beziehungsweise auch althergebrachte Platinen, stehen stets ein wenig im Schatten der auf ihnen arbeitenden Mikroprozessoren. Zu Unrecht, denn was hilft das beste Gehirn ohne ein leistungsstarkes Zentralnervensystem?

Ähnlich wie dort verhält es sich nämlich im Bereich der Mikroelektronik: Beinahe jedes moderne Gerät benötigt eine Leiterkarte, um neben einem oder mehreren Chips die weiteren elektronischen Bauelemente aufzunehmen. So entsteht ein Netzwerk, das von der Stromversorgung über die Schaltung bis hin zu den Signalausgängen eine Vielzahl von Tätigkeiten übernimmt.

In neuen Apparatschaften steht dabei häufig nur noch sehr wenig Bauraum für herkömmliche Leiterplatten zur Verfügung. Das liegt zum einen daran, dass viele Vorrichtungen immer kleiner werden. Doch auch bei einem insgesamt größeren Formfaktor gibt es für die eigentliche Elektronik oft kaum noch Platz. Das vorhandene Volumen beanspruchen zum Beispiel Bildschirme, immer mehr Schnittstellen und Ausgänge sowie größere Akkus.

Die Zeiten, in denen eine simple Lochrasterplatine für den testweisen Aufbau neuer Schaltungen ausreichte, sind damit in den meisten Branchen und Fällen längst vorbei. Neben dem zur Verfügung stehenden Bauraum spielt auch das Gewicht eine gewisse Rolle – kompakte, dreidimensional bauende Leiterplatten tragen auch hier ihr Scherflein bei.

Bei modernen Elektronikprodukten muss die Schaltung häufig im begrenzten Raum eines Gehäuses Platz finden. Wenn herkömmliche ebene Leiterplatten nicht mehr genug Möglichkeiten bieten, alle Bauelemente unterzubringen, sind besagte dreidimensionale Schaltungsträger die Lösung der Wahl. Doch hier sind die immer kürzeren Lebenszyklen vieler Geräte die nächste Herausforderung: Für die Herstellung von Prototypen ist der Spritzguss viel zu teuer. Aus diesem Grund entschied sich Beta Layout, nach einer kostengünstigen und leistungsstarken Alternative zu suchen.

(ID:44201636)