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Lasercavity-Verfahren platziert aktive Bauteile in die Innenlagen der Leiterplatte

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Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG
ABM Asset and Business Management AG
Würth Elektronik GmbH & Co. KG Circuit Board Technology

Platine wird Präzisionsbauteil für Optosensor

Lasercavity mit metallisierter Seitenwand in einem komplexen 3+2(4b)+2-HDI-Multilayeraufbau. Gut zu erkennen ist das Größenverhältnis zwischen einem Mikrovia und der Lasercavity. (Archiv: Vogel Business Media)

Dass die Methode nicht nur praxistauglich ist, sondern den Anwendern neue Möglichkeiten bietet, zeigte sich, als die Leiterplatten-Spezialisten bei Würth Elektronik zusammen mit den Sensor-Experten von Sick Waldkirch eine Platine entwickelten und dabei konventionelle Herangehens- und Sichtweisen konsequent außen vor ließen. Sick nahm die Leiterplatte nicht mehr nur als Bauteilträger und Verdrahtungsgrundlage her, sondern nutzte sie als individuelles Gestaltungselement (Bild 5).

Die Leiterplatte wurde auf diese Weise zum Präzisionsbauteil für einen optischen Sensor. Die entsprechend geforderten Toleranzen, die in allen Raumrichtungen eingehalten werden müssen, um die Verbindung zwischen Lasertechnik, Optik und elektronischer Auswertung auf einer Platine zu gewährleisten, ließen sich denn auch nur durch die Verwendung einer Lasercavity erzielen. Seit dem Serienstart im Herbst 2008 wurden bereits über 10.000 Stück produziert.

Elektrisch getrennte Ebenen (Potentiale) in einer zweistufigen Lasercavity: In die viereckige, innere Lasercavity wird eine Hochleistungsdiode eingesetzt, weshalb die Bodenfläche thermisch an einen passiven Kühlkörper angeschlossen sein muss. (Archiv: Vogel Business Media)

Ein ähnlicher Anwendungsfall, aber mit gänzlich anderen Anforderungen, zeigt, wie vielseitig das neue Bearbeitungsverfahren ist (Bild 6). Hier handelt es sich um elektrisch getrennte Ebenen (Potentiale) in einer zweistufigen Lasercavity, bei der der Serienstart kurz bevor steht.

Im Vergleich zur Sick-Anwendung, bei der es um die Metallisierung der Cavity-Seitenwände geht, ist hier das Gegenteil gefordert: In die viereckige, innere Lasercavity wird eine Hochleistungsdiode eingesetzt, sodass die Bodenfläche thermisch an einen passiven Kühlkörper angeschlossen sein muss. Dies geschieht über Mikrovias, die von der Bottom-Seite her gebohrt und metallisiert werden. Über eine Wärmetransferfolie wird der Aluminiumkühlkörper gegen die Leiterplatte laminiert. Die mittlere, runde Ebene dient zur elektrischen Ankontaktierung des Bauelementes.

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