Lasertechnik erschließt neue Märkte

Vor 25 Jahren trat LPKF mit der Frästechnik für die Leiterplatten-Fertigung auf den Markt. Prototyp-Leiterbahnen wurden seinerzeit üblicherweise im Ätzverfahren hergestellt. Bei der neuen Technik, Invertierungsverfahren genannt, werden die Isolationskanäle um die entsprechenden Leiterbahnen herum gefräst. Der Erfolg am Markt für diese Technik kam schließlich durch die Entwicklung eines CAD-Systems mit integrierter Prototypenfertigung, 1985 überschritt der Unternehmensumsatz erstmals die Grenze von 4 Mio. DM.

Der Investitionsstopp im Zuge des zweiten Golfkrieges und der Wegbruch der osteuropäischen Märkte im Zuge des politischen und wirtschaftlichen Kollapses des Ostblocks brachten das Unternehmen Anfang der 90er Jahre in eine Krise. LPKF sah sich daher gezwungen, neue Geschäftsfelder zu erschließen. Erfolg brachten lasergeschnittene Druckschablonen für die SMT-Fertigung. Gegenüber in Ätztechnik gefertigten Stencils konnten damit feinere Strukturen realisiert und der Ausschuss verringert werden. LPKF ist bis heute Marktführer auf diesem Gebiet und hat nach eigenen Angaben einen Marktanteil von 65 %.

Im Zuge der steigenden Integrationsdichten in der Elektronik begann LPKF die Lasertechnik auch auf anderen Gebieten zu nutzen. So wird mit dem Microline Drill 600 ein System angeboten, mit dem auch kleine und mittlere Betriebe den zunehmenden Anfragen nach HDI-Leiterplatten (High Density Interconnect) nachkommen können. „Die Maschine ist für Firmen, die noch keine eigene HDI-Fertigung im Hause haben und vor hohen Investitionskosten zurückschrecken“, erklärt der Vorstandsvorsitzende Bernd Hackmann: „Wir nehmen den Unternehmen die Investitionsangst, indem wir ein Gerät anbieten, mit dem man bohren und strukturieren kann.“ Mit dem System ist Microvia-Bohren und Strukturieren mit nur einem Werkzeug möglich. Darüber hinaus lassen sich flexible und starre Leiterplatten, die bereits bestückt sein können, ausschneiden. Die Maschine kann Microvias bis hinunter zu 50 µm Durchmesser sowie Leiterbahnen bis 25 µm Breite erzeugen, die Sensorik erlaubt eine Positioniertoleranz von 10 µm.

Ein wichtiger Punkt ist, dass der Microline Drill 600 mit nur einer Laserquelle auskommt. „Die übliche Doppellaser-Konfiguration mit einem UV- und einem C02-Laser ist sehr wartungsanfällig“, betont Dr. Jörg Kickelhain, Vorstand Forschung & Entwicklung: „Da wir einen leistungsstarken UV-Laser entwickelt haben, kommen wir mit einem Laser aus und ändern nur die Parameter.“

Ein weiteres Gebiet, das LPKF ausbauen will, ist das Laser-Direktstrukturierungsverfahren (LDS-Verfahren), mit dem haftfeste Leiterbahnen auf Spritzgussteilen aufgebracht und so-mit dreidimensionale Schaltungsträger hergestellt werden können. Laut Angaben von LPKF ist es mit dem Thermoplasten PA6/6TMID erstmals möglich, mittel LDS reflowgeeignete MIDs (Moulded Interconnect Devices) herzustellen. „Wir haben jetzt einen Kunststoff entwickelt, der aufgrund seiner Temperaturbeständigkeit reflowfähig ist. Dadurch steht die Technik für die SMT-Fertigung offen“, erklärt Kickelhain. Bei dem Verfahren wird ein Laserstrahl über die zu metallisierenden Oberflächenbereiche des Spritzgussteils geführt, die anschließend nasschemisch metallisiert werden. Mit dem Verfahren sind Leiterbahn-Breiten und -Abstände um 100 µm möglich. (Ke)