Additive PCB Manufacturing (PCB)

• Fachliche Zuordnung: Elektrotechnik und Informationstechnik
• Förderung: Förderung in 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 568740589

Das 3D Additive Printed Circuit Board (PCB) Fertigungssystem ermöglicht die Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten in einem einzigen Arbeitsgang. Sowohl das Substrat als auch die Leiterbahnen und sogar passive Komponenten (Spulen, Kondensatoren und Widerstände) können im Rahmen des Fertigungsprozesses hergestellt werden. Darüber hinaus ist die Integration von integrierten Schaltungen (z. B. eines Mikrocontrollers oder eines Sensorverstärkers) ohne Bonding möglich, indem Leiterbahnen direkt auf die Pads von Mikrochips gedruckt und damit kontaktiert werden. Dies ermöglicht die einfache Integration von selbst erstellten und kleinsten ICs und damit den Aufbau von miniaturisierten elektronischen Sensorsystemen. Auch Wellenleiter für die schnelle Datenübertragung oder Antennen mit hervorragenden Hochfrequenzeigenschaften lassen sich auf diese Weise herstellen. Die dielektrische Druckfarbe, die Silber-Nanopartikel enthält, sorgt für hochwertige Leiterplatten und einen spezifischen Leitungswiderstand, der sich nur geringfügig von Kupferleiterplatten unterscheidet. Die mitgelieferte Software ermöglicht die Zusammenarbeit zwischen Schaltungs- und Leiterplattendesignsoftware und mechanischen CAD-Werkzeugen, um sehr kompakte Schaltungs- und Systemdesigns zu erstellen. Eingebettet ist das Gerät in das Zentrale Elektronik- und Informationstechnologielabor (ZEITlab) der Technischen Universität München (TUM). Das ZEITlab ist eine Organisationseinheit der School of Computation, Information and Technology (SoCIT). Seit dem Jahr 2022 ist es im neuen Gebäude der Elektro- und Informationstechnik der TUM auf dem Campus Garching untergebracht. Das Zentrum besteht aus einem Reinraum mit einer Fläche von 950 m² und zugehörigen Charakterisierungslaboren. Seine Vision ist die Etablierung eines "Makerspace für Mikroelektronik-Prototypen“, der als breit aufgestelltes Technologiezentrum der SoCIT eine Vielzahl von Forschungsbereichen unterstützt. Im ZEITlab werden Proof-of-Concept-Demonstratoren im Bereich Elektronik und Sensorik auf der Basis moderner Materialien und Komponenten realisiert und für verschiedene Anwendungsfelder bereitgestellt. Diese Art des „Rapid Prototyping“ nutzt innovative Verarbeitungs- und Charakterisierungstechnologien und wird systematisch durch Schaltungsdesign und Modellierung ergänzt. Das ZEITlab stellt einer Vielzahl von Forschungsgruppen, die sich mit Themen wie Quanten- und Sensortechnologien, Mikro-, Opto- und Neuroelektronik sowie hybriden Nanosystemen beschäftigen, einen zentralen und gemeinsamen Zugang zur Mikro- und Nanofabrikation zur Verfügung. Die gebündelte Infrastruktur ermöglicht demzufolge einen effizienten Transfer von Technologien aus der Grundlagenforschung zu ingenieurtechnischen Fragestellungen und Anwendungen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Additive PCB Manufacturing
• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Markus Becherer