Die Technologie des Inkjet-Printing bietet enorme Vorteile für die Elektronikfertigung und zieht zunehmend Interesse auf sich.
Der Tintenstrahldruck stellt heute eine Alternative zum traditionellen Aufbringen von Lötmasken in der Leiterplattenfertigung dar. Bekannt und etabliert sind seine Vorteile in Bezug auf Materialverbrauch, Abfall und Anpassungsfähigkeit. Herkömmliche Verfahren wie Siebdruck und Fotodruck sind chemieintensive Prozesse, die eine teure Abwasserbehandlung nach sich ziehen. Bei der Inkjet-Technologie wird das Material nur dort aufgetragen, wo es benötigt wird, sodass praktisch kein Abfall entsteht, da die Herstellung nicht mit aggressiven Chemikalien für die Entwicklung und das Ablösen verbunden ist. Diese Vorteile kommen vor allem bei der Produktion großer Mengen und geringer Mischungen zum Tragen, wodurch die Kosten für Verbrauchsmaterialien gesenkt werden und die Ausbeute erhöht.
Die Vorteile von Inkjet
Ein entscheidender Vorteil ist die 3D-Volumenkontrolle von Inkjet. Während aktuelle Technologien eine gute laterale Kontrolle bieten, war die Kontrolle der Dicke begrenzt. Diese Einschränkung hat bis heute jede funktionale Gestaltung der Dicke verhindert. Inkjet ermöglicht eine präzise Dickensteuerung, die eine konforme Beschichtung und dringend benötigte Funktionen wie lokal definierte Lötmaskenstärken für höhere Spannungen ermöglicht, was beispielsweise eine Voraussetzung für die weitere Elektrifizierung darstellt. Diese Kontrolle ermöglicht die Strukturierung von Lötmasken für eine einfachere Montage. Die Strukturierung von Lötmasken kann die Positionierung von Bauteilen während des Reflowprozesses steuern. Einfache Dämme ermöglichen eine präzise Nachverkapselung zum Schutz vor rauen Umgebungsbedingungen. Inkjet bietet das Potenzial für kompaktere und zuverlässigere Leiterplatten im Vergleich zu herkömmlichen Dosiermethoden.
Dr. Gautero, Produktmanager bei SUSS, ist Experte für den Tintenstrahldruck als additiven Prozess der Leiterplattenherstellung
Die digitale Steuerung des Tintenstrahldrucks bietet größere Designflexibilität und eine schnellere Fertigung. Schnelles Prototyping und fliegende Designänderungen sind ohne neue Masken möglich. Die herkömmliche Beschichtung mit Lötstoppmasken kann Stunden dauern, während der Inkjetdruck Minuten, bei Maschinen mit hohem Durchsatz sogar Sekunden benötigt. Für den Leiterplattenkunden bedeutet dies eine kürzere Durchlaufzeit, ein wesentlicher Wert für das Prototyping. Diese Flexibilität ist einzigartig für die Produktion von Kleinserien und hohen Stückzahlen.
Hybride Ansätze für die Leiterplattenfertigung
Mehrere Leiterplattenfertigungsstandorte in den USA nutzen einen hybriden Aufbau. Sie kombinieren Inkjet mit traditionellen Verfahren. Der selektive Einsatz für bestimmte Anwendungen oder in Verbindung mit bestehenden Anlagen ermöglicht eine reibungslose Einführung. So kann der Tintenstrahldruck beispielsweise für schwere Kupferanwendungen oder verbesserte Bestückungsdesigns eingesetzt werden, während die traditionellen Methoden für die herkömmliche Produktion beibehalten werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Tintenstrahldruck erhebliche Vorteile in Bezug auf Flexibilität und Nachhaltigkeit bietet. Geringerer Abfall, minimierter Chemikalienverbrauch und flexibles Design machen ihn zu einer Schlüsseltechnologie für die Zukunft der Leiterplattenherstellung. Die Kombination von Tintenstrahldruck mit herkömmlichen Verfahren ermöglicht eine reibungslose Integration und maßgeschneiderte Leiterplattenherstellung.
