Projekt

Die Pilotanlage (max. Durchsatz 40 kg/h) zur Schäumung von HTT-Kunststoffen lieferte physikalisch wie chemisch geschäumte HTT-Extrudate von reproduzierbarer Qualität. Vergleichende Untersuchungen der Herstellung von HTT- und FR-4-Leiterplattenbasismaterial belegten, dass die Umweltbelastungen des HTT-Basismaterials insgesamt nur etwa halb so hoch sind wie bei FR-4.

Leiterplatten stellen einen wichtigen Bestandteil von Elektro- und Elektronikgeräten dar. Bislang werden sie überwiegend aus duroplastischen Kunststoffen hergestellt (z.B. FR-4, FR-2), die aus Brandschutzgründen teilweise mit umwelt- und gesundheitsgefährdenden Flammhemmern, z.B. Tetrabrombisphenol A und Antimontrioxid, ausgerüstet werden müssen. Wegen der duropolastischen Werkstoffe sind die Leiterplatten zudem werkstofflich nicht verwertbar.

Vor diesem Hintergrund arbeitete ein Forschungsverbund daran, Leiterplatten in einem kontinuierlichen Prozess aus hochtemperaturbeständigen Thermoplasten (HTT) zu erzeugen, die über einen intrinsischen Flammschutz und die Möglichkeit zu einem werkstofflichen Recycling verfügen. Aufgabe dieses Teilprojektes war es, die für das Konzept erforderlichen Grundlagen zu entwickeln.

Ergebnisse:

• Es konnte ein stabiler und reproduzierbarer Schäumprozess realisiert werden. Als physikalische Treibmittel kamen verschiedene halogenfreie Gase bzw. chemische Treibmittel zum Einsatz. Bei den Extrudaten konnte eine Dichtereduktion von 50% und mittlere Zellgrößen von ca. 50 µm nachgewiesen werden. Es handelt sich um geschlossenzellige Schäume mit einer homogenen Zellgrößenverteilung.
• Außerdem wurden die ersten HTT-Boards handbestückt und mit bleifreiem Lot gelötet. Sowohl die Bestückung als auch die Lötverfahren (Handlötung, Reflowlötung) waren unter der Verwendung von Standardprozessen problemlos möglich: Es konnten funktionsfähige Baugruppen hergestellt werden.
• Mittels entsprechender Muster konnte bereits die prinzipielle Machbarkeit der Multilayertechnologie auf HTT-Basis nachgewiesen werden.