Ett ark flexfilm i dryg A4-storlek är hjärtat i den svenska Tonerjetskrivaren. De tillverkas i IBMs gamla fabrik i Järfälla, med samma processutrustning som använts för elektromekaniska skrivare.

Efter något år av försening står nu den svenska Tonerjet-tekniken inför premiären på marknaden. Tekniken kommer först att utnyttjas i en telefax som skriver på vanligt papper. Japanska Ito låter montera skrivaren på Partnertech i Åtvidaberg.

Tonerjet har utvecklats av den svenska uppfinnaren Ove Larson på Array Printer. Tekniken bygger på att elektriskt laddade tonerpartiklar styrs genom en film försedd med små hål, den så kallade FPC-enheten (Flexible Print Circuit). Det ger en utskriftskvalitet som är jämförbar med laserskrivares. Däremot hamnar priset på skrivarna betydligt lägre.

FPC-enheten kan liknas vid gallret i ett elektronrör. Runt varje hål finns en elektrod som styr om elektriskt laddade färgpulvret, tonern, skall släppas igenom eller inte. Spänningsskillnaden mellan tonerpatron och papper är 1 500 volt i skrivögonblicket.



Planerar expansion


High Precision Etch, HP Etch AB, i Järfälla är den enda tillverkaren av FPC- enheter i Sverige. Än så länge bara kortare prototypserier. Men företaget vill nu starta tillverkning av FPC-enheter och andra typer av flexkort i stora volymer, säger Jan Kilén, VD för HP Etch. Han hoppas att Nutek och Industrifonden skall finansiera satsningen.

- Vi kommer att kunna bli konkurrenskraftigare än andra tillverkare, hävdar han. För närvarande finns bara ytterligare ett företag i Japan som tillverkar och levererar FPC-enheter.

FPC-enheten är byggd på ett enlagers flexibelt mönsterkort. Drivkretsarna bondas direkt på enheten.

Ledardimensionerna är betydligt mindre än på ett konventionellt styvt mönsterkort. De minsta ledarbredderna är 20 μm och isolationsavståndet är 60 μm. Håldiametrarna är omkring 100 μm. Samtidigt är ytan förhållandevis stor vilket ställer höga krav på renhet och precision.

I korthet sker tillverkningen i tre steg. Först görs hålen i flexmaterialet som består av polyimid som är laminerat med ett ledande skikt av koppar. En etsmask läggs på i en litografiprocess och ledarmönstret etsas fram.

Etsbadet av järnklorid sprutas över flexfilmen i specialmaskiner. Till sist lamineras filmen med ytterligare ett isolerande skikt av polyimid.

Flexfilm har blivit något av ett universalmaterial och problemlösare i elektronikindustrin. Den används både som komponentbärare, istället för mönsterkort och som signalledare, istället för kabel. Och nu har således flex fått ännu ett användningsområde.



Tömd fabrik


HP Etch har sina lokaler i en del av det som tidigare var IBMs Järfällafabrik. Fabriksytan är i övrigt i stort sett tömd. Bortsett från att det vid sidan om HP Etch finns kvar en härdverkstad, samt Modular Ink Technology, som är dotterföretag till den stora schweiziska bläcktillverkaren Pelikan. MIT utvecklar och tillverkar skrivarhuvuden till bläckstråleskrivare.

Det är allt av industriell verksamhet som idag finns kvar sedan JICC gick i konkurs förra året. JICC samägdes av IBM och investmentbolaget Atle. Men efter en dispyt mellan de två ägarna var konkursen ett faktum.

HP Etch är direkt sprunget ur etsverkstaden från tiden då fabriken var helägd av IBM. De anställda tog över verkstaden med maskiner och delar av produktprogrammet efter konkursen.

HP Etch gör fortfarande skrivarband i stål för IBMs elektromekaniska anslagsskivare, en modell som började utvecklas under 70-talet. Det var länge basen för verksamheten i etsverkstaden.

Skrivarna tillverkas inte längre. Men fortfarande finns det kvar ett stort behov av reservdelar, även om beställningarna minskar med tiden. Produktprogrammet har dessutom utvidgats med lodpastastenciler som används vid kretskortstillverkning.

I stort sett är det samma processer som utnyttjas för tillverkningen av FPC- enheterna till Tonerjet som för skrivarbanden och lodpastastencilerna. Etsning är en etablerad metod för precisionstillverkning av detaljer av stål, liksom för ledarmönster i koppar.

Mats Udikas



Problemlösare inom elektronikindustrin


Flexfilm har använts av elektronikindustrin i åtminstone ett trettiotal år. Vanligt är att använda polyimidfilm med ett kopparskikt. Kapton är det varunamn som Dupont använder för film i polyimid. Polyimidfilmen är mellan 25 μm och 125 μm tjockt, medan kopparskiktet är upp till 70 μm.

Men det finns andra materialkombinationer. Polyesterfilm används i en del lösningar. Istället för etsning kan ledarmönstret också tryckas i ledande pasta. Det är en metod som särskilt tillverkare av membranpaneler utnyttjar.

Flexfilm kan användas istället för konventionellt kablage. En specialvariant är så kallade "flexrigid-kretsar" där flera mindre mönsterkort i styvt material förses med böjliga leder i flex.

Men flexfilmen används också som komponentbärare. Kameratillverkarna är exempel på en industri som drivit flexfilmstekniken till en spets.

Flexfilm har egenskaper som gör att det är intressant som bärare av okapslade kapslar, flipchip eller bondade kretsar. En viktig fördel är att man kan göra finare viahål i flexfilm än i konventionella mönsterkort.