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12 2024 Elektronik 11 GMM-News in einer Ebene an den gewünschten Stel len aufgetragen wodurch sich leitfähige und isolierende Volumenelemente erstel len lassen Aufgrund der Benetzungseffekte entsteht dabei eine raue Oberfläche zwischen leit fähigem und isolierendem Material im Mi krometermaßstab Um diesen Einfluss der Grenzfläche auf die Hochfrequenz eigenschaften abschätzen zu können wurden mehrere numerische Simulati onen an repräsentativen Geometrien in Form von Koaxialleitungen durchgeführt Die Simulationen zeigen den in Bild 3 dargestellten Einfluss der Grenzflächen form auf die Hochfrequenzeigenschaften bei Verwendung des Dielektrikums Poly ethylen Prozessverständnis durch Strömungssimulation In einem weiteren Schritt soll untersucht werden wie sich Änderungen im Druck prozess auf die Ausbildung einer möglichst glatten Grenzfläche auswirken Hierbei handelt es sich um ein Problem im Mikro meter und Mikrosekundenmaßstab Aus diesem Grund wurde ein Mehrphasen ComputationalFluidDynamics CFD Modell erstellt welches das Stapeln der Tropfen numerisch simuliert Durch die Verwendung der CFDSimulation ist es möglich den Einfluss verschiedener Para meter auf die Fähigkeit der Ausbildung einer steilen und damit glatten Oberflä che gezielt zu untersuchen Neben den Tropfenpositionen wurden zehn Parame ter zur Untersuchung der Druckparame ter ausgewählt Hierdurch ergibt sich ein hochdimensionaler Parameterraum der durch mehrere tausend CFDSimulatio nen analysiert wird Die Ergebnisse zei gen dass Stapelwinkel von über 80 Grad möglich sind wodurch eine weitere signi fikante Verbesserung der Hochfrequenz eigenschaften zu erwarten ist Fazit und Ausblick Die additive Fertigung von Elektronik ermöglicht nicht nur eine höhere Sys temperformance elektronischer Systeme Vielmehr schafft sie die Basis für neuartige Bauweisen elektronischer und elektrome chanischer Systeme Das vorgestellte For schungsvorhaben betrachtet die Grenzen der Technologie an der Grenzfläche zwi schen leitfähigem und nicht leitfähigem Material Es stellt eine neue Druckstra tegie vor das die Hochfrequenzeigen schaften entscheidend verbessern kann Um das volle Potenzial des Ansatzes abschätzen zu können wurde ein para metrisier tes numeri sches Strömungssimula tionsmodell geschaffen Die Ergebnisse lassen darauf schließen dass durch eine Optimierung der Tropfenpositionen und Druckparameter die Steilheit des Tropfensta pels erhöht und damit die Effizienz im Hoch frequenzbereich weiter gesteigert werden kann ih Bild 2 Gefaltete Platine hergestellt mittels Ink Jet3DDruck Fertigung durch das Unternehmen J A M E S Bild WIWeB Erding Bild 3 Ergebnis der HFSSSimulation S21Parameter im Frequenz bereich von 0 1 bis 100 GHz Die Geometrien basieren auf der Mikro struktur – hervorgerufen durch die bisherige Druckstrategie die vor geschlagene Druckstrategie sowie eine ideale glatte Referenzgeo metrie Bild Tobias Hehn ↑ 60 1 ° C Wir b ie te n t e c h n is c h e n Su p p o rt u m f ü r Sie d ie b e st e Te m p e ra tu rm e ss lö su n g z u fi n d e n In fra ro tk am er as Pyr om et er Zub eh ör Sof tw ar e Ber üh ru ng sl os e Te m pe ra tu rm es su ng v on -5 0 °Cb is + 30 00 °C Bes uc he n Sie u ns w w w o pt ris c om | Tel + 49 3 0 50 0 19 7-0 Wh e n Te m p e ra tu re Ma tt e rs ↑ 30 0 5 °C PI 6 40 i M O 2X