17.04.2025 Elektronik kleben: Das Verfahren ist entscheidend

In der Elektronikfertigung steigen die Anforderungen. Die Bauteile und -gruppen werden immer kleiner, Qualitätsansprüche steigen und es herrscht ein Kosten- und zunehmend auch Nachhaltigkeitsdruck. Das Kleben wird in diesem Kontext immer interessanter und empfiehlt sich als Alternative zu klassischen Lösungen. Neben dem Material spielt aber insbesondere die Auftragsart eine zentrale Rolle, wenn es darum geht, schnell, flexibel, wirtschaftlich und mit hoher Qualität zu produzieren.

Mit Silber gefüllte Klebstoffe werden heute bevorzugt für z.B. Touchscreens, Sensoren oder flexible Elektronikkomponenten eingesetzt. Inzwischen gibt es ein breites Angebot, basierend auf unterschiedlichen Klebstoffsystemen. Die projektbezogene Auswahl basiert auf den gewünschten Eigenschaften der Klebverbindung bzw. auf den Produkt- und Prozessanforderungen.

Aufgetragen werden gefüllte Klebstoffe derzeit mit unterschiedlichen Verfahren. Der Siebdruck empfiehlt sich für größere Flächen und einfache Muster. Vorteilhaft sind hohe Präzision und Reproduzierbarkeit des Auftrages. Dieses Verfahren ist hinsichtlich Viskosität des Materials und Schichtdicke des Auftrages flexibel. Allerdings können keine feinen Strukturen realisiert werden.

Der Schablonen- und Stencildruck hat ähnliche Leistungsmerkmale wie der Siebdruck, allerdings können hier feinere Strukturen realisiert werden. Nachteilig sind die sehr hohen Kosten der Schablonen.

Das Dispensen ist grundsätzlich eine vielseitige Methode für präzise Dosierung und punktgenaues Auftragen. Es ist für eine Vielzahl von Klebstoffen und Bauteilgeometrien geeignet. Eine berührende Dosierung unter Einsatz von Nadelventilen, Schlauchpumpen oder Druckluft kommt bei Punktgrößen < 500 µm an ihre Grenzen.

Mit seinen technischen Einschränkungen stößt das Kontaktdosieren – im Vergleich zum Jetten – in modernen Elektronik-Fertigungslinien immer öfter an seine Grenzen. Im Kern geht es in der Elektronikfertigung heute darum, das Material präzise auf immer kleinere Bauteile aufzutragen Daraus resultiert u.a. die zunehmende Verbreitung der Klebtechnik – vorausgesetzt, die Klebstoffe werden präzise – der Tropfen im richtigen Volumen und in der richtigen Form an der richtigen Stelle – aufgetragen. Gerade bei engen Bauteilabständen führt die z.T. bei der Kontaktdosierung auftretende Satellitenbildung oder falsche Tropfenform bzw. -größe von leitfähigen Klebstoffen schnell zu Ausschuss.  Der Aspekt, dass die Qualitätssicherung beim berührungslosen Dosieren einfacher ist und in den Dosierprozess verlagert werden kann, minimiert den Ausschuss meist teurer Elektronikbauteile erheblich.

Das Jet-Ventil PDos X1 dosiert hochgefüllte Gelatine mit hoher Präzision. Die Wiederholgenauigkeit beträgt i.d.R. 99% in Bezug auf das Dosiervolumen. Fehler, die durch eine abweichende Menge des Materials entstehen, sind bei diesem Verfahren ausgeschlossen. Auch der Formfaktor des dosierten Materials kann in Versuchen sicher ermittelt und dann im Serienprozess einfach überprüft werden. So wird, z.B. bei mehrlagigen PCBs (Printed Circuit Boards), die Höhe des Tropfens so eingestellt, dass er den gewünschten leitenden Kontakt zur oberen Platine herstellt.

Das Jetten verbraucht weniger Material und „produziert“ aufgrund der hohen Qualität weniger Ausschuss. Bis zu 200 µm kleine Dots erlauben eine schnelle Produktion von Kleinteilen. Das Verfahren ist stabil und erlaubt eine schnelle automatisierte Produktion, die in der Elektronikindustrie heute Standard ist. Jeder einzelne Aspekt spart  – im Vergleich zum Kontaktdosieren – Geld.