InBUS

Industrietaugliche (U)KP-Laserquellen und systemweite Produktivitätssteigerungen für hochdynamische Bohr- und Schneidanwendungen

Effiziente Produktion

In der Herstellung von elektronischen Komponenten und Produkten spielt die Lasertechnik eine immer größere Rolle. So werden heute in der Fertigung von Smartphones mehr als 20 verschiedene Laserprozesse eingesetzt, z.B. zum Strukturieren dünner Schichten, zum Herstellen dreidimensionaler Leiterstrukturen auf Kunststoffkörpern und zum Schneiden von Glas und Leiterplatten. Dabei kommen vermehrt Kurzpuls- und Ultrakurzpuls-Laser zum Einsatz. Ein Fokus des Verbundprojekts InBUS liegt auf der Erhöhung von Effizienz, verfügbarer Ausgangsleistung und Flexibilität solcher Strahlquellen.

Neue Laserstrahlquellen stellen nur einen Teil der notwendigen Prozesstechnik dar – die fertigende Industrie fordert produktive und effiziente Gesamtsysteme. Um konkurrenzfähig zu bleiben und neue Anwendungen zu erschließen muss die Leistungsfähigkeit der Lasersysteme immer weiter verbessert werden. Zwei Fragen stellen sich in Verbindung mit der Weiterentwicklung von Strahlquellen:

  1. Wie kann der Laserstrahl effizient bis zum Werkstück geführt werden

  2. Wie kann der Laserstrahl produktiv über das Werkstück bewegt werden.

Weiterentwicklungen von Strahlquellen mit Fokus auf bestimmte Anwendungen erfordern daher parallel die Ent- wicklung von Strahlführung und Strahlablenkung. Dies steigert die Akzeptanz der Lasertechnik in der Produktion und öffnet neue Wege zu günstigeren Produkten mit neuartigen Funktionen.

Entwicklung eines Gesamtsystems

Im Rahmen des Förderprojektes InBUS werden Antworten auf diese beiden Fragen in Form von systemtechnischen Lösungen für ausgewählte Anwendungen entwickelt. Der Fokus liegt dabei auf der Strukturierung elektronischer Komponenten, insbesondere auf dem Bohren und Schneiden von Leiterplatten.

Ziel des Projekts ist eine hocheffiziente, an spezifische Anwendungen angepasste Systemtechnik durch eine Neuent- wicklung der wichtigsten Einzelkomponenten: für die Strahlquellen werden neuartige Konzepte zur Erhöhung von Energieeffizienz und Flexibilität entwickelt. Zwei verschiedene Strahlquellen werden für die Demonstration in einer Pilotanwendung eingesetzt. Als Lösung für die anwendungsspezi sche Strahlführung kommt eine Kombination aus herkömmlicher und neuartiger Scantechnik zum Einsatz. Dafür werden zum Einen elektrooptische De ektoren (EOD), zum Anderen mikro-elektromechanische Spiegel (MEMS, s. Bild 2) weiterentwickelt und in einen Scanner integriert.

Zusammen mit einer Faserführung von der Strahlquelle zum Scanner und hochdynamischen Linearachsen können auch große Substrate mit hohem Durchsatz bearbeitet werden.

Das im Projekt entwickelte Gesamtsystem bildet eine innovative Lösung mit großen wirtschaftlichen Implikationen für die Projektpartner. Die entwickelten Technologien haben Einfluss auf verschiedene Anwendungsfelder der Lasertechnik, z.B. Schweißen, Härten, Sintern, Messtechnik. Sie stellen zudem Enabler-Technologien für weitere Produkte für den UKP-Markt dar mit der Perspektive, völlig neue Möglichkeiten für die UKP-Materialbearbeitung zu schaffen.

Ansprechpartner

Dr.Philip Kahl
+49 211 6214 -106

Projektdetails

Koordinator

Dr.Malte Schulz-Ruhtenberg
LPKF Laser & Electronics Aktiengesellschaft
Osteriede 7, 30827Garbsen
+49 5131 7095-1783

Projektvolumen

ca. 2,8 Mio. € (Förderquote 53,5%)

Projektdauer

01.11.2016 - 30.04.2020

Projektpartner

LPKF Laser & Electronics AktiengesellschaftGarbsen
Qubig GmbHÜbersee
PT Photonic Tools GmbHBerlin
Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (ISIT)Itzehoe
Continental Automotive GmbH (assoziierter Partner)Limbach-Oberfrohna