多年来,小型化一直是电子行业的主要驱动力。对于基于陶瓷的电路板尤其如此,其特性使其特别适合于高频电路。日益苛刻的技术要求暴露了用于生产电路板导体的经典厚膜技术的局限性。但是,如今,新一代的厚膜浆料及其光刻结构使制造5G应用所需的超高分辨率厚膜结构成为可能。而且,该方法适用于大规模生产和工业应用,同时保持较低的投资成本并且仅最小限度地延长生产时间。
下一代移动互联网和移动电话即将到来:第五代,简称5G。韩国,瑞士和美国的许多城市已经在使用5G。在德国,该标准的许可证已于2019年6月拍卖。新技术还意味着,用于发送和接收信号的电子设备的结构必须比当前情况更为精细。这同样适用于天线,在移动到更高频率之前,它们最初将以3.6 GHz的频率运行。在小型化方面,目前用于生产该电路的厚膜技术现已达到极限。就工业应用而言,此方法的绝对极限约为50微米。简而言之,这意味着单个电气结构(例如导体)的最小宽度为50微米。但是,5G标准要求电路的精细度不超过20微米。
分辨率不超过20微米的结构
德累斯顿弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所IKTS的研究人员与英国公司MOZAIK合作,现已能够解决这一问题。Fraunhofer IKTS的研究助理Kathrin Reinhardt博士解释说,相应的许可协议已于2019年6月签署。“我们可以生产分辨率为20微米或更小的导体。”“该工艺适合批量生产该工艺基于丝网印刷技术,这是标准的工业方法,因此公司将能够继续使用其当前的设备。丝网印刷的工作方式如下:将印刷图案放置在基材上,然后将厚膜糊剂压过丝网上的开口,从而将图案施加到基材上。下一步,将基材上的涂层干燥,然后在高温下烧结,然而,用于制造丝网的不锈钢丝不能生产出比一定最小厚度还细的丝,因此丝网印刷只能用于创建最小分辨率为50微米的结构。