Kurzfassung des Abschlussberichts des Forschungsprojekts: Erzeugung von 3D-Funktionsstrukturn für Hochfrequenzanwendungen durch Druckverfahren „HF-Druck“
Im Projekt HF-Druck konnte erfolgreich gezeigt werden, dass sich mittels additiver Fertigungsverfahren passive, hochfrequenztaugliche Funktionsstrukturen wie Koppler, Filter oder Leitungen realisieren lassen. In diesem Zusammenhang ist eine mit dem herkömmlichen Herstellungsverfahren -vergleichbare Leistungsfähigkeit besonders hervorzuheben. Dadurch ergeben sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten gerade auch für mittelständische Unternehmen, wie z.B. dem nachträglichen Veredeln von Schaltungsträgern oder die kostengünstige Herstellung von Prototypen und Kleinserien. Ein weiteres Ergebnis stellt die im Projekt beantwortete Fragestellung dar, inwiefern sich aus Sicht der Hochfrequenztechnik störende Bonddrähte (parasitäre Störstelle mit induktivem Verhalten) substituieren lassen. Das Resultat der Untersuchung ist, dass sich durch die größere geometrische Freiheit additiver Fertigungsverfahren eine deutliche Minderung der Signalreflexionen und damit eine Verbesserung der HF-Eigenschaften an Bauteilübergängen erreichen lässt. Für die spätere Anwendung ist besonders interessant, dass sowohl passive Funktionsstrukturen, als auch Übergänge zu passiven Bauteilen und integrierten Schaltungen gedruckt werden können und somit zusätzliche Fertigungsschritte, wie z.B. Bonden oder Löten eingespart werden können. Darüber hinaus konnte in diesem Projekt gezeigt werden, dass additive Fertigungsverfahren die Erzeugung völlig neuartiger HF-Strukturen ermöglichen. Das Ergebnis sind gedruckte Wellensümpfe, die nun als Ersatz für aufgelötete Abschlusswiderstände verwendet werden können. Diese sind ebenfalls in nur einem Produktionsschritt herstellbar. Im Projekt wurden neben neuartiger Schaltungsträger auch Antennenstrukturen mit verschieden Herstellungsverfahren aufgebaut und charakterisiert. Besonders hervorzuheben ist dabei eine Helixantenne, bei deren Herstellung die Vorteile der additiven Fertigungsverfahren gegenüber herkömmlichen Herstellungsmethoden deutlich überwiegen.
Das IGF-Vorhaben 19253 N der Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D MID e. V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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