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Leiterplatten für die Elektronik der Zukunft

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Leiterplatten für die Elektronik der Zukunft

Auf dem Markt der Leiterplatten besteht noch erheblicher Innovationsbedarf. Mit einem neuen, in der ersten Phase abgeschlossenen Projekts, zeigt das Öko-Institut in Freiburg, dass es möglich ist, Leiterplatten aus ökologischer und technologischer Sicht enorm zu verbessern. Das Verbundprojekt „Thermoplastische Leiterplatten als Beitrag zur Kreislaufwirtschaft“ hat das Ziel, neue kostengünstige Leiterplattenmaterialien auf der Basis von geschäumten Hochtemperatur-Thermoplasten (HTT) zu entwickeln. Wesentliche ökologischen Vorteile gegenüber herkömmlichen Konzepten sind der Verzicht auf giftige Zusatzstoffe wie Flammschutzmittel und die Möglichkeit eines werkstofflichen Recyclings. Der Abschluss der ersten Projektphase zeigte die prinzipielle Machbarkeit einer Leiterplattentechnologie auf der Basis von Hochtemperatur-Thermoplasten. Durch Flex- und Multilayer auf HTT-Basis, deren Umweltbelastungen insgesamt, d.h. inklusive aller relevanten Vorkettenprozesse, nur halb so hoch wie bei dem herkömmlichen Material FR-4 sind, können auch hochintegrierte Schaltungen erschlossen werden. Die niedrigere Umweltbelastung liegt vor allem daran, dass die Ressourceneffizienz durch den Aufschäumprozess erhöht wird, sowie erstmalig ein kontinuierlicher Herstellprozess zum Einsatz kommt. Auch lässt sich das Material auf hohem Niveau recyceln. Es stellte sich heraus, dass bei etwa gleichen Kosten wie herkömmliches Material die neuen Leiterplatten erhebliche technologische Vorteile haben. So lassen sich die Platinen thermisch und mechanisch nachverformen, wodurch beispielsweise die Möglichkeit besteht, Schalter und Tastfunktionen in die Platine zu integrieren, wobei Bauteile und Kabelverbindungen eingespart werden können. Außerdem verfügen die Platinen über sehr gute Hochfrequenz-Eigenschaften. „Der Einsatz der neuen thermoplastischen Leiterplatten soll sich perspektivisch nicht auf Nischenmärkte beschränken“, so die Aussage von Martin Möller, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsbereich Produkte & Stoffströme des Öko-Instituts. So sollen die Produkte der neuen HTT-Familie elektronische Anwendungen universell erschließen. In der nun anstehenden Qualifizierungsphase des Projekts sollen in weiteren Froschungs- und Entwicklungsarbeiten unter anderem die Schwerpunkte Qualifizierung der Leiterplattenprozessierung, Sicherheits-, Zuverlässigkeits- und Dauerge-brauchstests und die Entwicklung ökoeffizienter Redistributions- und Recyclingsstrategien gesetzt werden. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass nach Abschluss dieser Phase im Sommer 2006 eine Serienproduktion möglich ist.

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