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Fallstudien

Überprüfung der Dimensionen von Formen für ein mit Tintenstrahl gedrucktes RF-Tag

Consumer Electronics, Display, Fallstudien
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Das Institut für Mikroelektronik Barcelona (IMB) ist der Standort des Nationalen Zentrums für Mikroelektronik (CNM) in Barcelona und Mitglied des spanischen Forschungsrats. Das IMB-CNM konzentriert sich auf Grundlagen- und angewandte Forschung und Entwicklung sowie auf die Aus- und Weiterbildung in Mikro- und Nanotechnologien, Komponenten und Systemen. Unsere Aufgabe ist es, das in diesem Bereich verfügbare Wissen zu erweitern und zur Umsetzung von Lösungen und neuen Produkten auf der Grundlage dieser Technologien beizutragen, um die Herausforderungen zu bewältigen, denen die Gesellschaft heute gegenübersteht.

Das optische 3D-Profilometer von Sensofar versetzt uns in die Lage, die Höhe von Formen zu überprüfen und zu berechnen, ob die sich die erzielte Silberschicht zur Gewährleistung der gewünschten Leitfähigkeit eignet

Die Nutzung funktionaler Tinten im Zusammenspiel mit Tintenstrahltechnologien zur Herstellung mikroelektronischer Bauteile macht die Überprüfung des gewünschten Designs gegenüber dem tatsächlichen Druck erforderlich. Die Höhe und Form der gedruckten Schichten geben den Ausschlag für die optimale Konfiguration und Funktionalität der Bauteile. Durch die Überprüfung der Dimensionen von Formen gewährleisten wir die Leistungsfähigkeit.

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Abb. 1. Antennenform

Die Antennenform weist 4 Spuren auf, die 5 für die Silbertinte bestimmte Rillen bilden. Jede Spur ist 600 µm breit und 15 µm hoch.

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Abb. 2. Detailansicht der mit Silbertinte befüllten Antennenform
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Abb. 3. Detailansicht Form und der Antennenspuren

Das Gerät dient der Messung von E-Coli-Bakterien auf Papierhandtuchspendern, deren Papiertücher mit dem Tag bedruckt sind. Die Antenne ist mit einem interdigitalen Kondensator verbunden, der sich wie ein bakterieller Sensor verhält. Wenn sich der Kondensatorwert verändert, wirkt sich dies auf die Frequenz der Antennenresonanz aus; diese Variablen lassen sich leicht mit einem RF-Transceiver messen.

Derzeit werden für diese Art von Geräten in der Regel Kontaktprofilometer genutzt. Unseren Ansprüchen bezüglich Präzision wird das jedoch nicht gerecht.

Das optische 3D-Profilometer von Sensofar versetzt uns in die Lage, die Höhe von Formen zu überprüfen, und zu berechnen, ob die sich die erzielte Silberschicht zur Gewährleistung der gewünschten Leitfähigkeit eignet.

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Abb. 4. 3D-Topographie der auf PEN-Substrat gedruckten Antennenform und Profil der Antennenform

Durch die Überprüfung der HF-Antennenform mit dem Sensofar Plμ neox unter Einsatz der Konfokaltechnik und einem 20-fachen Hellfeldobjektiv wurde sichergestellt, dass die Silberschicht die zur Gewährleistung der gewünschten Leitfähigkeit erforderlichen Eigenschaften aufwies.

Sensofar bietet dazu berührungslose 3D-Oberflächenporfiler basierend auf drei Technologien: Konfokale, interferometrische und Fokusvariationstechniken ermöglichten rasche und zerstörungsfreie, hochauflösende Messungen unter Einsatz einer benutzerfreundlichen Software zur technischen Unterstützung.

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Abb. 5. 3D-Topografie mit detaillierter Darstellung der Formspur

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