Innovative PFAS-freie Schaltungsträger für die Hochfrequenztechnik

Im Projekt InnoHF sollen Grundlagen für PFAS-freie Schaltungsträger für die HF-Technik auf Basis des hochtemperaturfesten Thermoplasten PEEK erarbeitet werden. Dabei sollen mehrlagige Leiterplatten aufgebaut und mit komplexe 3D-Antennenstrukturen kombiniert werden.

Die Hochfrequenz (HF)-Technik ist eine Schlüsseltechnologie des alltäglichen Lebens. Von zentraler Bedeutung sind dabei die dielektrischen Eigenschaften der eingesetzten Materialien. Deshalb werden aktuell insbesondere PFAS-haltige Polymere wie PTFE aufgrund ihrer geringen Dielektrizitätskonstante und hohen Isolierfestigkeit in Leiterplatten und Antennenteilen eingesetzt. Das angekündigte PFAS-Verbot stellt die zukünftige Herstellung von HF-Schaltungsträgern daher vor große Herausforderungen, was neue Material- und Produktentwicklungen notwendig macht.

Im Projekt sollen Grundlagen für PFAS-freie Leiterplatten und 3D-Antennensubstrate für die HF-Technik auf Basis hochtemperaturfester Thermoplaste erarbeitet werden. Eine potenzielle PFAS-freie Alternative ist PEEK (Polyetheretherketon). Es weist bis in den Frequenzbereich von 80 GHz sehr gute dielektrische Eigenschaften auf. Zudem besitzt es eine inhärente Flammwidrigkeit, was ökologisch bedenkliche Flammschutzmittel überflüssig macht, und lässt sich im Gegensatz zu PTEF einfacher recyceln.

Durch die Vielzahl an großserientauglichen Verarbeitungsmöglichkeiten zur Formgebung von PEEK werden neue Designfreiheiten von HF-Schaltungsträgern möglich, was völlig neue Anwendungen im Bereich der HF-Technik wie RFID, Radar, WLAN, Richtfunk, Satellitenrundfunk, Wireless Gigabit eröffnet.