Technologie 3D tisku, aditivní výroba dílů nanášením prášku materiálu po vrstvách, o které se často mluví jako o téměř nové průmyslové revoluci, není zas tak horkou vývojovou novinkou. Spíše je významná tím, že se dnes už dostává i do běžné průmyslové praxe, včetně rychlé výroby prototypů. Rozdíly jsou samozřejmě v tom, jaký práškový materiál se po vrstvách nanáší, jak se natavuje nebo spéká. Pro základní 3D-MID technologii (Molded Interconnect Devices), která v elektronice představuje výrobu vodivého propojení na 3D plastovém substrátu u mikromechanických, mikrooptických a jiných 3D systémů, tu pro první krok postupu postačí substrát z vhodného plastu, tedy z té tiskárny, která rozruch kolem 3D tisku právě vyvolala a výrobu tohoto dílu oproti jiným technologiím podstatně zrychlila. Možná, že tato skutečnost přiměje i naše domácí výrobce elektroniky, doposud orientované v tomto směru pouze na 2D technologie, k zamyšlení nad užitím a větší efektivitou některých řešení v 3D provedení. O své se hl ásí medicínsk á technika U metody 3D-MID představují tedy plastové substráty základní stavební prvek pro vodivé dráhy postupně vytvářených elektronických systémů. Příkladem tu mohou být provedení pro stále populárnější, ale i náročnější Smart mobily a tablety, elektronika automobilů nebo stavba senzorů a aktuátorů a o své se hlásí i medicínská technika. Na substrátu, který dnes v případě prototypů a malých sérií ideálně přichází z 3D tiskárny, se paprskem laseru při speciálním postupu vytvářejí vodivé dráhy elektronického propojení osazovaných systémů nebo třeba celé anténní soustavy. Názorně se dá takový postup porovnat při určitém zjednodušení, např. k úkolům při výrobě plošných spojů a jejich osazování, ale to co je u plošných obvodů jen ve 2D, je u 3D-MID v prostorové 3D struktuře. Vodivé dráhy na nevodivém substr átu Způsobů, jak vodivé dráhy na 3D substrátu vytvořit je sice více, ale způsob s využitím laseru, tak jak jej vyvinuli v LPKF Laser & Electronics, je bezesporu nejrychlejší a pro většinu případů nejhospodárnější. Technologie, dnes označovaná jako LDS – Laser Direkt Strukturierung, je založena na vytváření vodivých drah na nevodivém substrátu laserovým paprskem. V roli substrátu tu nejčastěji vystupuje modifikovaný polyamid, polybutylentereftalát, polykarbonát a některé další plasty. Při laserovém ozařování stop, odpovídajících budoucímu elektronickému schéma, se u těchto materiálů na rozdíl od ostatních částí plastu mění v ozářených dráhách vlastnosti povrchu a jejich schopnost ke galvanickému pokovení. Kromě toho získává laserem ozářená stopa i drsnější povrch, vhodný pro dobrou soudržnost při následné metalizaci v galvanické lázni. Laser se tu používá o vlnové délce 1064 nm v systémech Fusion 3D nebo MicroLine 3D, speciálně pro technologii LDS upravených. Nové mo žnosti pou žití Tolik stručně k základu metody, na které se v LPKF systematicky pracuje i nadále a už dnes přicházejí na svět nové inovace. Jednou z nich je varianta, při které se dá postup aplikovat i na jakémkoliv, byť nemodifikovaném substrátu, což celé metodě otevírá další možnosti použití. Náhradou modifikovaného povrchu substrátu se tu stává speciální modifikovaný lak, který se na povrch substrátu nanáší. Po zaschnutí laku se na něm vytváří laserem vodivé dráhy stejně tak, jako u základní metody. Lak se dodává ve formě spreje. Navíc u této varianty, která je mimořádně vhodná pro rychlou výrobu prototypu, přidali k soupravě ještě i malou „domácí“ bezproudou galvanovnu ProtoPlaste CU a laserovou soupravu IR ProtoLaser 3D. Pro tento jednoduchý proces, kde se zhotovuje měděná vrstva v rozsahu od 3 do 10 μm (10μm vrstva vznikne v galvanizační lázni po přibližně dvou hodinách), nejsou nutné přitom ani žádné speciální znalosti obsluhy z galvaniky ani z jiného oboru chemie. A nezůstalo jen u této inovace. V LPKF přišli i na to, že postup metody LDS s plastovým substrátem, by se mohl rozšířit na obdobný proces dokonce i při užití substrátu z kovu nebo elektricky vodivých plastů. Kovový substrát navíc může přispět i chlazením elektronických systémů. Tvar takového substrátu je možné získat obvyklými technologiemi obrábění nebo tváření, ale zrovna tak jako u plastových substrátů, jsou i tady k dispozici aditivní technologie vytváření polotovaru po vrstvách kovových prášků, ale tentokrát spékaných nebo natavovaných laserovým paprskem. Závěrečná modifikovaná vrstva o tloušťce 60 až 80 μm se pak na substrát nanáší ve formě prášku většinou elektrostaticky a může dávat matný i lesklý povrch. Postup se používá např. u svítidel LED. /jš/
