Suchen

Lasersysteme in der Elektronikindustrie Wie Laser bei den gebogenen Displays helfen

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Erst Lasersysteme in der Fertigung machen Smartphones zu den kompakten Alleskönnern. Laser ebenen den Weg zu flexiblen Displays, dreidimensionalen Schaltungen und betriebssicheren Hochvolt-Batterien. Was Laser noch bieten, zeigen wir Ihnen hier.

Firmen zum Thema

Gebogenes Displayglas durch Laserfertigung erzeugt.
Gebogenes Displayglas durch Laserfertigung erzeugt.
(Bild: TRUMPF )

Gebogene Bildschirme, sogenannte Curved Displays, liegen im Trend. Ob Fernseher, Smartphone oder smarte Uhr. Dank eines neuen Laser-Verfahrens sind gebogene Displays möglich. Laser spielen in der Elektronikindustrie eine tragende Rolle. Wo Mechanik an Grenzen stößt, sind Laser in ihrem Metier. Und da die Vielfalt an Strahlquellen stetig zunimmt, Nutzer also immer spezifischere Leistungen, Wellenlängen und Pulsdauern exakter dosieren können, machen Laser den Weg zu immer neuen Anwendungen frei.

Bildergalerie

Bildergalerie mit 8 Bildern

Flexible Bildschirme

Die flexiblen Bildschirme sind ein Anwendungsfeld der Lasertechnik. Weil die empfindlichen, auf 100 Mikrometer dünnem Polymer aufgebauten Displays in Fabriken kaum handhabbar sind, setzen Hersteller auf Trägerschichten aus Glas. Darauf werden Displays Schicht für Schicht aufgebaut: der Polymerfilm, Silizium-Schaltkreise, dann Funktionsschichten und Versiegelung.

Die Krux liegt im Lösen des angetrockneten Polymers samt Aufbau der stützenden Glasschicht. Die Lösung sind kurzwellige Lichtpulsen – der Laser-Lift-Off. Die UV-Pulse, die per Excimer-Laser durch das Glas auf den Polymer geschickt werden, verdampfen nur die Atomlagen, die am Glas kleben. Die Funktionsschichten werden nicht in Mitleidenschaft gezogen.

Der Laser-Lift-Off ist auch für großflächige OLED-Lichtfelder anwendbar. Der Wegfall des Glases macht Displays um die Hälfte leichter und um ein Drittel dünner. Das schafft Raum für neue Funktionen. Und da sie zuerst wie gehabt auf Glas gefertigt werden, können die bisherigen Produktionsanlagen weiter laufen.

Welt der Laser vereint

Einblicke in Forschung und Entwicklung sowie in neue Elektronik-Anwendungen geben die Application Panels auf dem Forum „Industrial Laser Applications der Laser World of Photonics vom 22. bis 25. Juni in München. Hier wird ein breites Spektrum von gedruckter Photovoltaik, Laserdruck von Nanopartikeln bis zu wachsender Vielfalt an Ultrakurzpuls-Laserverfahren und Mikromaterialbearbeitung thematisiert. Auf der CLEO Europe-EQEC informieren mehrere Sessions u.a. über die jüngsten Forschungsergebnisse rund um Micro- und Nanophotonics oder der Materialbearbeitung mit Laser.

Die Konferenz „Lasers In Manufacturing“ (LiM) beschäftigt sich mit der Bearbeitung transparenter Materialien sowie Oberflächen und diskutiert neue Konzepte für Fertigungssysteme und Kontrolle von Prozessen. Erstmals findet neben dem traditionellen Application Panel zum Thema „Lasers in Microelectronics“ auch eine Vortragsreihe zur Laserbearbeitung von Glas statt.

Laser in der Miniaturwelt der Elektronik

Ob rückstandsloses Bohren von Mikrolöchern in Leiterplatten, präzises Schneiden immer dünnerer Wafer, Abtragen von Material oder die zunehmende Funktionsintegration: gebündeltes Licht ist in Elektronikfabriken unverzichtbar. Im Ringen um Bauraum und leichtere Geräte gehen Hersteller von Handys und Notebooks dazu über, Schaltungen und Antennen direkt in Kunststoff-Gehäuseteile zu integrieren. Das Strukturieren vor der Metallisierung übernehmen Laser. In der 3-D-Chip-Fertigung sind sie ebenfalls im Einsatz. Auch hier wird per Laser-Lift-Off Glas gelöst, kurzwellige Laserpulse trennen Chips und Trägermaterial schonend.

Gleiches gilt im Wachstumsmarkt der Produktbeschriftung. Die Lasersysteme beschriften Metall, Kunststoff, Lack, Folie, Keramik oder Glas mit bis zu 1000 Schriftzeichen pro Sekunde. Laser verfärben Metall durch Hitzeeintrag, tragen Oberflächenmaterial ab oder brennen sich ins Material. Aufschäumen von Kunststoffen hinterlässt ebenso gestochen scharfe Schriften wie das so genannte Karbonisieren zum Farbumschlag in Kunststoffen und Keramiken. Auch Autohersteller beschriften Knöpfe, Hebel und Schalter im Innenraum per Laser – und fordern Bauteilbeschriftung außerhalb der Sichtbereiche ein. Denn sie macht Bauteile identifizierbar, rückverfolgbar und bietet Schutz vor Produktpiraten.

Eine weitere Schlüsselkomponente sind Leistungselektroniken, in denen Halbleiter arbeiten. Produziert werden die Wafer mit einem Laser-Verfahren, das auch CMOS–Bildwandler für Digitalkameras immer besser macht.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 43203381)