Dickschicht Applikationen
Die Dickschicht-Hybridtechnik ist eine Aufbau- und Verbindungstechnik, die zur Herstellung elektronischer Schaltungen verwendet wird.
Als Trägermaterialien kommen häufig Substrate aus Aluminiumoxid (Al₂O₃), LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic), Aluminiumnitrid-Keramik (AlN) sowie Leiterplatten aus FR4 zum Einsatz.
Das Aufbringen der Leiterbahnen und elektrischen Widerstände auf das Substrat erfolgt durch das Siebdruckverfahren. Anschließend wird ein Brennprozess durchgeführt,
bei dem die Schichten mit der Keramik versintert werden. Dieser Schritt sorgt dafür, dass die Schichten dauerhaft verbunden sind und ihre elektrischen Eigenschaften optimiert werden.
Aufgrund von Fertigungstoleranzen werden die Widerstände entweder durch aktives (z.B. Zielwerte für Strom, Frequenz oder Leistung) oder durch passives Trimmen (z.B. Zielwert Widerstand)
mittels Laser feinabgestimmt.
Das Lasertrimmen erfordert viel Erfahrung und Know-How, da die Wahl der idealen Laserquelle und Optik, geeignete Schnittgeometrie sowie
die Parametrierung entscheidend für ein präzises, reproduzierbares und langzeitstabiles Ergebnis ist.
Dünnschicht Applikationen
Im Gegensatz zur Dickschichttechnik wird das Widerstandsmaterial beim Dünnschichtverfahren durch Sputtern (Vakuumbeschichtung) auf das Substrat aufgebracht.
Dadurch entsteht eine gleichmäßige Metallschicht, meist eine Legierung aus Nickel und Chrom (NiCr), mit einer Dicke von etwa 0,1 µm.
Dank der Homogenität und der geringen Schichtdicke können Dünnfilmwiderstände sehr präzise abgestimmt werden, mit einer Genauigkeit von weniger als 0,05 %.
Hierfür ist eine präzise und schnelle Hardware essenziell, um einen Prozess zu gewährleisten, der sowohl die Genauigkeit als auch den Durchsatz sicherstellt.
Um den aufwändigen Fotolithografieprozess bei der Strukturerzeugung zu vermeiden, kann das Schaltungs-Design auch mithilfe des Lasers strukturiert werden.
Das standardmäßig installierte LS-CAD-Programm ermöglicht es, Layouts im DXF-Format einfach in das System zu importieren.
Die integrierte Bildverarbeitung sorgt automatisch dafür, dass die Struktur skaliert bzw. gedreht wird, sodass eine exakte Ausrichtung gewährleistet ist.
Markierungen
Um die Qualitätssicherung zu gewährleisten, ist die Rückverfolgbarkeit jeder einzelnen Schaltung unerlässlich. Die Software von LS Laser Systems bietet hierfür mehrere Funktionen:
Neben Klartextmarkierungen in verschiedenen Schriftarten stehen eine Auswahl an Barcodes wie Code 128, ITF, GS1 DataBar, Data Matrix ECC200, EAN 8/13, PDF417, QR-Code, und Micro QR zur Verfügung.
Zudem ermöglicht die integrierte Bildverarbeitung das Einlesen und Verarbeiten von 2D-Codes.
Die während des Trimm-Prozesses erfassten Daten können in eine ODBC-Datenbank oder als Text- bzw. CSV-Datei gespeichert und verwaltet werden.
