Mehr Leistung, sinkende Kosten und weniger Gewicht: Um Mikroprozessoren, Speicherchips und Solarzellen leistungsstärker und sparsamer zu produzieren, arbeiten die Hersteller mit immer leichteren und vor allem sensibleren Komponenten.
Das gilt besonders für die sogenannten Wafer, jene empfindlichen Silizium-Scheiben, aus denen die Bauteile gefertigt werden. Das Problem: Je dünner die Wafer sind, desto leichter werden sie durch Stöße oder Hitze zerstört. Trotzdem müssen Kupferschichten zur Kühlung oder Silberkontakte aufgebracht werden. Flüssig sind diese Metalle mehr als 960 Grad Celsius heiß – zu viel für die Wafer.
Mit einer neuen Technik des Regensburger Unternehmens Reinhausen Plasma wird das anders. Deren Entwickler haben das Kunststück vollbracht, glühendes Kupfer oder andere heiße Werkstoffe auf wärmeempfindliche Materialien aufzubringen, ohne diese zu zerstören.
Neuartige Beschichtung elektronischer Bauteile
Plasmadust nennt Reinhausen das Verfahren. Dafür erhitzen die Ingenieure unvorstellbar feines Metallpulver gewissermaßen Körnchen für Körnchen und schleudern es auf die Unterlage. Das Pulver wird dafür mithilfe eines Trägergases – etwa Stickstoff – durch die Flamme eines Plasmabrenners geschossen. Da die Partikel so klein sind, kühlen sie ab, ehe das Ziel zerstört wird. Selbst Papier lässt sich auf diese Art beschichten.
Die Kunst ist, Klumpenbildung zu vermeiden. „Das Pulver wird in homöopathischen Dosen durch die Flamme geschickt“, sagt Klaus Forster, Chief Operating Officer des Unternehmens. Wichtig für die Güte der Beschichtung sind noch Größe, Form und Geschwindigkeit der Partikel. „Diese Parameter sind für jeden Fall anders“, sagt Forster.
Reinhausen und der Halbleiterher-steller Infineon sind eine Entwicklungskooperation eingegangen, um Plasmadust für die Halbleitertechnik verfügbar zu machen.
Auf der Rückseite von Solarzellen werden auf diese Weise bereits Silberkontakte aufgetragen. Das verbessert den Wirkungsgrad und senkt die Kosten, weil Plasmadust weniger Energie verbraucht als herkömmliche Techniken. „Zudem brauchen wir kein Lösemittel“, sagt Forster.
Große Chancen rechnet sich der COO in der Elektromobilität aus. Mit Plasmadust könnten ganze Kabelbäume durch Leiterbahnen ersetzt werden.
