Sauber: Mikroelektronik für Medizintechnik

LPKF unterstützt Leiterplattenhersteller mit neuer Technologie

In der Medizintechnik spielt die Sauberkeit eingesetzter Komponenten eine wichtige Rolle. In den letzten Jahren ist zu beobachten, dass beim Thema Reinheit zunehmend die Gesamtproduktion, nicht nur Komponenten oder einzelne Prozessschritte, im Fokus stehen. Denn je reiner die Produktion, desto effizienter der Prozessablauf und desto verlässlicher ist das Endprodukt. Mit der CleanCut Technologie zum Leiterplatten-Nutzentrennen kommt LPKF Produzenten von Mikroelektronik – nicht nur für die Medizintechnik - entgegen.

Die Rolle der Elektronik in der Medizintechnik wird immer bedeutender, denn Elektronik kommt im klinischen Alltag überall vor: Sie ist in der großen Herz-Lungen-Maschine ebenso unverzichtbar wie im kleinen Cochlear-Implantat. Leiterplatten aus elektrisch isolierendem Material tragen die Schaltkreise und elektronischen Baugruppen, die damit quasi das Nervensystem eines elektronischen Geräts bilden.
In der Produktion von Leiterplatten wird in der Regel das Basismaterial – der Nutzen - so bestückt, dass mehrere Einzelschaltungen auf einem Nutzen entstehen. Damit Störungen schon von Beginn an vermieden werden, gilt es, besonders sauber zu arbeiten. Verunreinigungen könnten sowohl die Funktionsweise der elektrischen Baugruppe als auch die hygienischen Verhältnisse beeinträchtigen. Beim Trennen der einzelnen Leiterplatten aus dem Nutzen kommt in steigendem Maße die Lasertechnologie zum Einsatz. Einer der deutlichen Vorteile gegenüber anderen Schneidsystemen: Es entsteht kein Staub wie etwa beim Fräsen, Raumluft und Baugruppe bleiben sauber. Ein weiterer technologieinhärenter Vorteil ist die Schonung des Materials, denn die Trennung mittels Laserlicht erzeugt einen nur sehr schmalen Schneidkanal und hat keinen mechanischen Einfluss auf das umgebende Material. So kann der Leiterplattenproduzent rückstandfrei sowie gleichzeitig materialsparend arbeiten.
Durch die LPKF CleanCut Technologie konnten diese Vorteile weiter ausgebaut werden. Die Schnittkanten der Leiterplatten bleiben frei von Rückständen des Wärmeeinflusses. Sie sind sauber wie das Grundmaterial, und die dielektrischen Eigenschaften des Materials bleiben erhalten. Dadurch kann auch bei sehr sensiblen Einsatzbereichen auf eine nachträgliche Reinigung der Schnittkanten verzichtet werden. Darüber hinaus ermöglicht der bei den LPKF PicoLine Systemen eingesetzte Laser eine schnelle Bearbeitung und kann somit dem einstigen Vorwurf der Langsamkeit des Laserschneidens gegenüber anderen Schneid-, Stanz- oder Frästechniken gelassen begegnen.

Immer kleiner, immer präziser
Der Miniaturisierung moderner Medizintechnik kommt im Bereich der Leiterplatte besondere Bedeutung zu, denn wenn Außenmaße verringert werden sollen, muss zu nächst die innen liegende Elektronik kleiner werden. Laut dem Mooreschen Gesetz verdoppelt sich – je nach Auslegung - alle 12 bis 24 Monate die Komplexität integrierter Schaltkreise. Andersherum ausgedrückt: Die Leiterplatten werden immer verdichteter und immer kleiner. Durch den anhaltenden Trend zur Miniaturisierung und immer größeren Packungsdichten im Leiterplattenbereich hat sich die präzise Lasertechnologie in den letzten Jahren zu einer Standardtechnologie für das Nutzentrennen entwickelt. Leistungsstarke Kurzpuls-Laserquellen reduzieren die reine Trennzeit und tragen zu hohen Taktzeiten von Produktions-Linien bei.
Aber nicht nur das: Dank des einzigartigen neuen Laser-Verfahrens für schmauchfreie Schnittkanten lassen sich Layouts direkt aneinandersetzen und im Vollschnitt fertigen. Auf das Vorfräsen der Leiterplatten unter Beibehaltung einiger Haltestege, also das sogenannte Pre-Routing, das größere Trennkanäle verursacht und bei dem üblicherweise Frässtaub entsteht, kann verzichtet werden. So ist es möglich, auf dem Trägermaterial bis zu 30 % mehr Einzelschaltungen zu realisieren. Der Anwender spart Material ein – und gleichzeitig Handlingkosten.

Fazit
Mit sauberer und schneller Laser-Schneidtechnologie lassen sich Reinigungsschritte minimieren. Somit trägt sie zu einem neuen Niveau an Reinheit bei. Der Einsatz modernster Lasertechnik ermöglicht den Bau kleinerer Komponenten mit höherer Funktionalität.