EP4009439A1 - Verfahren zur additiven fertigung eines wellenleiters und ein wellenleiter - Google Patents

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EP4009439A1
EP4009439A1 EP20212015.0A EP20212015A EP4009439A1 EP 4009439 A1 EP4009439 A1 EP 4009439A1 EP 20212015 A EP20212015 A EP 20212015A EP 4009439 A1 EP4009439 A1 EP 4009439A1
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EP
European Patent Office
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conductor
additive manufacturing
cavity
waveguide
base body
Prior art date
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Pending
Application number
EP20212015.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg Sander
Rolf BALTES
Andreas Salomon
Pascal Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hensoldt Sensors GmbH
Original Assignee
Hensoldt Sensors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hensoldt Sensors GmbH filed Critical Hensoldt Sensors GmbH
Priority to EP20212015.0A priority Critical patent/EP4009439A1/de
Publication of EP4009439A1 publication Critical patent/EP4009439A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/06—Coaxial lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/001—Manufacturing waveguides or transmission lines of the waveguide type
    • H01P11/003—Manufacturing lines with conductors on a substrate, e.g. strip lines, slot lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/001—Manufacturing waveguides or transmission lines of the waveguide type
    • H01P11/005—Manufacturing coaxial lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H01P3/081—Microstriplines

Definitions

  • the present invention relates to a method for the additive manufacturing of a waveguide and to a waveguide and in particular to the manufacture of a microstrip structure and a coaxial structure for high-frequency signal routing.
  • the cavity is at least partially formed between the first conductor and the second conductor.
  • the first conductor and the second conductor can be additively manufactured so that they are electrically insulated from one another.
  • additive manufacturing is intended to include, in particular, a multi-material printer that can process at least one conductive and at least one non-conductive material. However, several materials can also be used (e.g. with different conductivities or dielectric properties), e.g. to form passive components (e.g. electrical resistors, capacitors, etc.).
  • forming the cavity includes: providing a sacrificial structure; embedding the sacrificial structure by additively manufacturing the at least one base body; and partially or completely removing the sacrificial structure.
  • Additive manufacturing of the first conductor and/or the second conductor may include additive manufacturing of at least one conductive layer on a surface of the sacrificial structure include.
  • the removal of the sacrificial structure can include pulling out and/or breaking out and/or dissolving a material of the sacrificial structure.
  • the sacrificial structure can be removed completely or only partially, ie residues of the sacrificial structure can remain in the waveguide.
  • Embedding can in particular include transfer printing (in the sense of 3D printing).
  • forming the cavity includes the following: forming a support structure in an area of the cavity to prevent dielectric material or conductive material from penetrating into the hollow body during additive manufacturing.
  • the waveguide can have at least part of the support structure.
  • the support structure can, for example, comprise a foil (made of metal or plastic), which can remain in the manufactured waveguide or later also take on a function (e.g. shielding, insulation, etc.).
  • the support structure can be arranged in an upper area with respect to the additive manufacturing direction. In this way, falling or dripping of additive manufacturing material can be prevented.
  • additively manufacturing the body includes: additively manufacturing a first component and/or a second component of the body (e.g., separately from each other); and assembling the first component and the second component to form the body.
  • the hollow body can extend at least partially between the first component and the second component.
  • the additive manufacturing of the base body and/or the additive manufacturing of the first conductor and/or the second conductor includes the following: (continuous) layered manufacturing in a manufacturing level, and curing of the dielectric and/or the conductive material by a contactless introduction of energy.
  • the cavity can be formed inclined to the manufacturing plane. Curing can occur between each application of one or more coats take place. Curing may include, for example, exposure to UV (ultraviolet) light, IR (infrared) light, a laser, or heat treatment, sintering, evaporation of a carrier liquid, generation of ceramic materials, and so on.
  • the method also includes providing a device having a passive electrical component (e.g., a capacitor, a resistor, an inductor, etc.) and/or an active electrical component (e.g., having its own power supply connection).
  • a passive electrical component e.g., a capacitor, a resistor, an inductor, etc.
  • an active electrical component e.g., having its own power supply connection.
  • the additive manufacturing of the base body then includes at least partial embedding of the component in the base body. Additive manufacturing can therefore take place around the component.
  • the additive manufacturing of the base body optionally includes the formation of openings in order to enable signals to be coupled out of the waveguide.
  • the method includes evacuating the cavity and/or sealing the cavity, e.g. to prevent air ingress.
  • the cavity formed by additive manufacturing can be filled with any gas (e.g. air or an inert gas such as noble gas) to guide an electric field and to minimize dielectric losses.
  • the cavity can be evacuated after additive manufacturing, and by closing the cavity, a vacuum can remain in the cavity to guide the electric field and further minimize losses.
  • additive manufacturing includes additive inkjet printing selectively using a dielectric functional fluid (e.g., a dielectric ink) as the dielectric material and a conductive functional fluid (e.g., a conductive ink) as the conductive material.
  • a dielectric functional fluid e.g., a dielectric ink
  • a conductive functional fluid e.g., a conductive ink
  • the conductivity can be achieved via conductive particles in the fluid (e.g. silver nanoparticles).
  • additive manufacturing can also include a sintering process (laser sintering), where, for example, powdered material is sintered using a laser.
  • laser sintering a sintering process
  • the first conductor and/or the second conductor is/are each formed as a layer.
  • This layer(s) can extend (partially or completely) in parallel on opposite sides of the hollow body, so that the waveguide forms a microstrip structure.
  • the method includes forming at least one additional conductor in the base body, wherein the additional conductor is optionally electrically insulated from the first conductor and from the second conductor.
  • the conductors may be separated from each other by a portion of the dielectric body for insulation.
  • the first conductor may be formed at a bottom of the cavity.
  • the first conductor may delimit the cavity below.
  • the second conductor and/or the further conductor may be partially formed on an opposite boundary (facing the bottom) of the cavity at a same level.
  • the bottom can be formed first in additive manufacturing, i.e. the terms "top" and "bottom” can be defined by the additive manufacturing direction (the "growth" of the waveguide).
  • a hollow cylinder is optionally produced by forming the cavity.
  • the first conductor may be formed as an inner conductor and the second conductor may be formed as a shield extending partially or fully around the inner conductor.
  • the waveguide thus forms a coaxial structure.
  • the inner conductor is formed as a pyramidal elevation into the cavity in a cross-sectional view.
  • the pyramidal bump may be formed of conductive or partially (e.g., in a radially outward portion) of dielectric material.
  • Embodiments also relate to a waveguide, which in particular forms a microstrip structure or a coaxial structure.
  • the waveguide includes: a dielectric body, a cavity, a first conductor and a second conductor.
  • the dielectric base body has a microstructure corresponding to an additive manufacturing process.
  • the first conductor and the second conductor may have a microstructure according to an additive manufacturing process and be in direct contact with the cavity to form the waveguide.
  • Microstructure refers to the microscopic arrangement of the material that is typical of the additive manufacturing process used.
  • Embodiments should not be limited to waveguide applications. Rather, any functional structures can be created with additive manufacturing. Any topologies can also be created.
  • the additive manufacturing layer does not restrict the orientation of parts.
  • signal lines or waveguides can also run non-parallel to the production level. They can also be intertwined. Any topologies can be created in all three spatial directions by arranging the components of a part.
  • an ink jet process in particular can be used for additive manufacturing be used.
  • laser sintering or another 3D printing method can also be used.
  • LTCC low-temperature single-fired ceramics
  • This process is based on low-sintering, flexible ceramic foils, whereby the unfired foils can be mechanically structured and printed, laminated and sintered at approx. 850 to 900°C using thick-film technology. The result is a highly integrated three-dimensional networked multi-layer ceramic board.
  • the carrier material here is ceramic. Its dimensional stability in the unfired state enables a completely new connection and packing system. In particular, depressions, chip carrier structures, windows, even complicated outer contours and three-dimensional shapes can be implemented in channels and chambers. The favorable electrical properties and the low resistance of the internal conductor tracks enable a high-frequency design with very good performance. All components can be placed in the smallest of spaces and, thanks to the unlimited number of layers, can be optimally connected.
  • a conductive and a non-conductive functional fluid are used in inkjet printing (so-called inkjet method), which are applied additively to a carrier and processed into a three-dimensional structure.
  • inkjet method which are applied additively to a carrier and processed into a three-dimensional structure.
  • AME Additive Manufactured Electronics
  • a photopolymer fluid can be used as ink for non-conductive structures and a silver nanoparticle fluid for conductive structures.
  • the curing process can take place via an ultraviolet light. The result is a three-dimensional solid that is additively layered was manufactured in one direction.
  • a nanoparticle sintering process is used for curing, with sintering being possible at a fraction of the melting temperature of the conductive material.
  • AME production enables the combination of E-CAD (electrical computer-aided design) and M-CAD (mechanical computer-aided design) in three-dimensional space and is particularly suitable for the implementation of hybrid modular concepts.
  • FIG. 12 shows an exemplary embodiment of a cavity-guided microstrip structure that was produced by means of additive manufacturing.
  • the microstrip structure includes a base body 110 in which a hollow body 120 is formed.
  • the hollow body 120 is delimited on one side by a first conductor 131 (eg on a floor).
  • a second conductor 132 is formed on the opposite side of the cavity 120 from the first conductor 131.
  • another conductor 133 is formed in the microstrip structure.
  • the second conductor 132 and the further conductor 133 can be located, for example, on the same level, where the level can be defined in terms of the manufacturing level.
  • the second conductor 132 and the further conductor 133 are electrically isolated from one another by a dielectric insulating section 140 which may be part of the base body 110 or of the cavity 120 .
  • a dielectric insulating section 140 which may be part of the base body 110 or of the cavity 120 .
  • one or more of the conductors 131, 132, 133 can be routed to a surface area of the base body 110 (e.g. they can be electrically contacted there). It is also possible that the conductors 131, 132, 133 are completely embedded in the dielectric base body 110 and form power supply lines.
  • the first conductor 131 is formed in a bottom portion of the cavity 120 but does not extend to the lateral edges of the base body 110. It can optionally represent a mass.
  • the second conductor 132 extends to a left edge of the base body 110 and can be electrically contacted there.
  • the other conductor 133 which extends to a right lateral wall of the base body 110, in order to be electrically contacted there, for example.
  • support structures or sacrificial structures are used according to exemplary embodiments, which can at least partially remain in the waveguide or be partially or completely removed after the additive manufacturing of the waveguide.
  • sacrificial structures can be washed out or broken out when the base body has hardened.
  • a support structure e.g. a foil
  • a specific function e.g. signal routing, shielding, insulation, etc.
  • the waveguide is fabricated by two components as an example, but it can also be monolithically printed like the embodiment of FIG 2 , which, by the way, does not have to be manufactured monolithically, but can be assembled from several components.
  • a lower, first component 111 can first be produced additively.
  • the first component 111 comprises an indentation which forms part of the cavity 120 in a lower region.
  • an upper, second component 112 of the base body 110 is produced additively, which also has a recess that later becomes part of the cavity.
  • the first and second components 111, 112 are then joined together, for example by inserting the second component 112 into the depression in the first component 111.
  • the two components 111, 112 are then not glued or sealed.
  • the additive manufacturing process can also do this be used.
  • the second component 112 is manufactured with the same or a different additive manufacturing.
  • the second component 112 can include openings 150, which can be used, for example, for coupling or decoupling a high-frequency signal or also for introducing further components.
  • the shape and number of openings 150 is intended only as an example in FIG 3 to be shown. It is understood that the openings 150 can be customized in shape, position, and orientation for the desired function.
  • an inner conductor 131 is additively manufactured in the recess, the inner conductor 131 projecting into the cylindrical cavity 120 in a pyramid-shaped manner and extending along its channel-shaped extent.
  • the pyramidal bump does not have to be formed entirely of conductive material (but it can be).
  • the inner conductor 131 need only be formed at a tip of the pyramidal elevation.
  • the second conductor 132 is formed as a surface layer to provide shielding.
  • the inner conductor 131 and the shielding 132 are made of conductive material additively, with the shielding 132 being able to extend completely in a circular manner on the outer wall of the hollow body 120, while the inner conductor 131, as already mentioned, only needs to be formed at the tip of the pyramid.
  • FIG. 1 For example, to fabricate the cylindrical cavity 120 , a sacrificial structure or support structure may be introduced or formed within the cavity 120 to achieve fabrication of the superstructure without the additive manufacturing material falling into the cavity 120 .
  • the base body 110 in turn comprises an electrically non-conductive material, for example a first dielectric.
  • the cavity 120 may also be filled with a second non-conductive material (e.g., a second dielectric, for example).
  • the dielectrics can be chosen such that an electromagnetic wave is guided along the waveguide as desired.
  • the cavity 120 can be evacuated again or filled with gas.
  • additive manufacturing is a distinguishing feature of the manufactured product.
  • the microscopic structure differs.
  • a specialist can use the microscopic structure to determine which additive manufacturing process was used.
  • Another structural feature that can make an additively manufactured part distinguishable from a conventionally manufactured part e.g. using casting or machining
  • remnants of sacrificial structure which may optionally be present to create overhangs or covers.
  • Additive manufacturing not only represents an alternative manufacturing method, but also offers advantages that cannot be achieved with conventional manufacturing. These advantages include, in particular, the freedom of design when arranging connecting lines in any topologies. Tight curves in different directions are not only possible, but also do not lead to any mechanical stresses in the curve area of the waveguide.
  • the waveguide can run in any direction, including at an angle to the manufacturing plane, with the manufacturing plane being defined by the layers that are cured one after the other during additive manufacturing.
  • the layered curing process includes in particular a contactless introduction of energy such as radiation. Irradiation can be via a laser or using an ultraviolet or infrared light source. It is also possible that a heat treatment (eg heating) or a sintering process for curing of the respective layers is used. Ceramic materials in particular can be produced during sintering.
  • curing may involve evaporation of a carrier liquid.
  • an arbitrarily shaped waveguide is possible in this way.
  • narrow bends of 90° and more can be produced, along which a high-frequency signal can be routed.
  • an existing waveguide e.g. a coaxial cable.
  • the waveguide it is possible for the waveguide to extend not only parallel to a layer, but also at an angle > 1° or ⁇ 90° to the layers through the component in any curved manner, in order to route a three-dimensional signal over several layers to allow.
  • any number of separate conductive elements can be routed.
  • the waveguide can be formed in a three-dimensional substrate, but also any number of feed electrodes or other line elements can be accommodated, which are embedded directly in the base body 110 of the waveguide.
  • At least one active or passive component can be embedded in the base body 110 or also produced by additive manufacturing. In this way, a compact design and a high level of protection against environmental influences are achieved. As already with the 3 explained, the production of the desired structures is possible both in one piece and in multiple pieces. In multi-part production, individual components are manufactured individually and then assembled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur additiven Fertigung eines Wellenleiters unter Verwendung eines dielektrischen Materials zur Fertigung von dielektrischen Strukturen und eines leitfähigen Materials zur Fertigung von elektrisch leitfähigen Strukturen ist offenbart. Das Verfahren umfasst: Additives Fertigen (S110) zumindest eines Grundkörpers (110) unter Nutzung des dielektrischen Materials; Ausbilden (S120) eines Hohlraumes (120); und Additives Fertigen (S130) eines ersten Leiters (131) und eines zweiten Leiters (132) unter Nutzung des leitfähigen Materials. Der Hohlraum (120) wird zumindest teilweise zwischen dem ersten Leiter (131) und dem zweiten Leiter (132) ausgebildet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur additiven Fertigung eines Wellenleiters und auf einen Wellenleiter und insbesondere auf die Fertigung einer Mikrostreifenstruktur bzw. einer Koaxialstruktur zur hochfrequenten Signalführung.
    • HINTERGRUND
  • Es besteht ein zunehmender Bedarf daran, hochfrequente Signale auf kleinstem Raum zwischen den Bauteilen zu führen. Als Folge einer zunehmenden Integration der Bauteilkomponenten sollen dabei die Signale nicht nur innerhalb einer Ebene geführt werden, sondern ebenso frei im Raum weitergeleitet werden. Auf diese Weise entstehen dreidimensionale Bauteile, die auf kleinsten Raum viele Komponenten der Hochfrequenztechnik unterbringen sollen.
  • Konventionelle Verschaltungen von verschiedenen Bauteilen basieren immer noch auf Leiterplattenstrukturen, um Bauteile darauf nebeneinander anzuordnen, wobei beispielsweise Koaxialleitungen zur Hochfrequenzsignalführung genutzt werden. Diese Koaxialkabel schränken jedoch die Verbindungsmöglichkeiten beträchtlich ein. So können beispielsweise enge Abwinkelungen nicht oder nur begrenzt ausgeführt werden bzw. sind mit einem hohen Verlustfaktor verbunden.
  • Daher besteht ein Bedarf nach Wellenleiterstrukturen, die die Randbedingungen von konventionell gefertigten Wellenleiterstrukturen überwinden.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Zumindest ein Teil der obengenannten Probleme wird durch ein Verfahren zur additiven Fertigung eines Wellenleiters nach Anspruch 1 bzw. ein Wellenleiter nach Anspruch 14 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausführungen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur additiven Fertigung eines Wellenleiters unter Verwendung eines dielektrischen Materials zur Fertigung von dielektrischen Strukturen und eines leitfähigen Materials zur Fertigung von elektrisch leitfähigen Strukturen. Das Verfahren umfasst:
    • Additives Fertigen zumindest eines Grundkörpers unter Nutzung des dielektrischen Materials;
    • Ausbilden eines Hohlraumes; und
    • Additives Fertigen eines ersten Leiters und eines zweiten Leiters unter Nutzung des leitfähigen Materials.
  • Der Hohlraum wird zumindest teilweise zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ausgebildet wird. Der erste Leiter und der zweite Leiter können elektrisch isoliert voneinander additiv gefertigt werden.
  • Es versteht sich, dass die Reihenfolge der Verfahrensschritte beliebig gewählt werden kann bzw. nur dadurch eingeschränkt sein soll, dass ein Schritt eine Voraussetzung für einen Folgeschritt ist. Der Begriff "additives Fertigen" soll insbesondere auch einen Multimaterialdrucker umfassen, der mindestens ein leitendes und mindestens ein nichtleitendes Material verarbeiten kann. Es können aber auch mehrere Materialien genutzt werden (z.B. mit verschiedenen Leitfähigkeiten oder dielektrischen Eigenschaften), um z.B. passive Bauteile (z.B. elektrische Widerstände, Kondensatoren etc.) zu bilden.
  • Optional umfasst das Ausbilden des Hohlraumes Folgendes: Bereitstellen einer Opferstruktur; Einbetten der Opferstruktur durch das additive Fertigen des zumindest einen Grundkörpers; und teilweise oder vollständiges Entfernen der Opferstruktur. Das additive Fertigen des ersten Leiters und/oder des zweiten Leiters kann ein additives Fertigen von zumindest einer leitfähigen Schicht auf einer Oberfläche des Opferstruktur umfassen. Das Entfernen der Opferstruktur kann ein Herausziehen und/oder ein Herausbrechen und/oder ein Auflösen eines Materials der Opferstruktur umfassen. Das Entfernen der Opferstruktur kann vollständig oder auch nur teilweise erfolgen, d.h. Reste der Opferstruktur können in dem Wellenleiter verbleiben. Das Einbetten kann insbesondere ein Umdrucken (im Sinne des 3D-Drucks) umfassen.
  • Optional umfasst das Ausbilden des Hohlraumes Folgendes: Ausbilden einer Stützstruktur in einem Bereich des Hohlraumes, um ein Eindringen von dielektrischen Material oder leitfähigen Material in den Hohlkörper bei der additiven Fertigung zu verhindern. Der Wellenleiter kann nach der additiven Fertigung zumindest einen Teil der Stützstruktur aufweisen. Die Stützstruktur kann beispielsweise eine Folie (aus Metall oder Kunststoff) umfassen, die im hergestellten Wellenleiter verbleiben kann bzw. später auch eine Funktion (z.B. Abschirmung, Isolation etc.) übernimmt. Die Stützstruktur kann insbesondere in einem oberen Bereich bzgl. der additiven Fertigungsrichtung angeordnet werden. Auf diese Weise kann das Hineinfallen oder Hineintropfen von additiven Fertigungsmaterial verhindert werden.
  • Optional umfasst das additive Fertigen des Grundkörpers Folgendes: Additives Fertigen einer ersten Komponente und/oder einer zweiten Komponente des Grundkörpers (z.B. separat voneinander); und Zusammenfügen der ersten Komponenten und der zweiten Komponente, um den Grundkörper zu bilden. Der Hohlkörper kann sich zumindest teilweise zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente erstrecken.
  • Optional umfasst das additive Fertigen des Grundkörpers und/oder das additive Fertigen des ersten Leiters und/oder des zweiten Leiters Folgendes: (fortlaufendes) schichtweises Fertigen in einer Fertigungsebene, und Aushärten des dielektrischen und/oder des leitfähigen Materials durch ein kontaktloses Einbringen von Energie. Der Hohlraum kann insbesondere geneigt zu der Fertigungsebene ausgebildet werden. Das Aushärten kann zwischen jedem Aufbringen einer oder mehrerer Schichten erfolgen. Das Aushärten kann beispielsweise eine Bestrahlung mit UV- (ultraviolettes) Licht, IR- (infrarotes) Licht, einem Laser oder eine Wärmebehandlung, ein Sintern, Verdampfen einer Trägerflüssigkeit, Erzeugung von keramischen Materialien etc. umfassen.
  • Optional umfasst das Verfahren außerdem ein Bereitstellen eines Bauteils mit einer passiven elektrischen Komponente (z.B. einen Kondensator, einen Widerstand, eine Spule etc.) und/oder einer aktiven elektrischen Komponente (z.B. mit einem eigenen Stromversorgungsanschluss). Das additive Fertigen des Grundkörpers umfasst dann zumindest ein teilweises Einbetten des Bauteils in den Grundkörper. Die additive Fertigung kann daher um das Bauteil herum erfolgen.
  • Optional umfasst das additive Fertigen des Grundkörpers ein Ausbilden von Öffnungen, um ein Auskoppeln von Signalen aus dem Wellenleiter zu ermöglichen.
  • Optional umfasst das Verfahren ein Evakuieren des Hohlraumes und/oder ein Verschließen des Hohlraumes, z.B. um ein Eindringen von Luft zu verhindern. Der durch das additive Fertigen ausgebildete Hohlraum kann beispielsweise mit einem beliebigen Gas gefüllt sein (z.B. Luft oder ein inertes Gas wie Edelgas), um ein elektrisches Feld zu führen und um dielektrische Verluste zu minimieren. Der Hohlraum kann beispielsweise nach der additiven Fertigung evakuiert werden, und durch ein Schließen des Hohlraumes kann ein Vakuum in dem Hohlraum verbleiben, um das elektrische Feld zu führen und die Verluste weiter zu minimieren.
  • Optional umfasst das additive Fertigen einen additiven Tintenstrahldruck, bei dem selektiv ein dielektrisches funktionales Fluid (z.B. eine dielektrische Tinte) als dielektrisches Material und ein leitfähiges funktionales Fluid (z.B. eine leitfähige Tinte) als leitfähiges Material verwendet werden. Die Leitfähigkeit kann über leitfähige Partikel in dem Fluid (z.B. Silber-Nanopartikel) erreicht werden.
  • Optional kann das additive Fertigen auch einen Sinterprozess (ein Lasersintern) umfassen, wo z.B. pulverförmiges Material mittels eines Lasers gesintert wird.
  • Optional wird der erste Leiter und/oder der zweite Leiter jeweils als eine Schicht gebildet. Diese Schicht(en) kann/können sich parallel auf gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörpers erstrecken (teilweise oder vollständig), sodass der Wellenleiter eine Mikrostreifenstruktur bildet.
  • Optional umfasst das Verfahren ein Ausbilden von zumindest einem weiteren Leiter in dem Grundkörper, wobei der weitere Leiter optional von dem ersten Leiter und von dem zweiten Leiter elektrisch isoliert ist. Zur Isolierung können die Leiter z.B. durch einen Teil des dielektrischen Grundkörpers voneinander getrennt sein. Der erste Leiter kann an einem Boden des Hohlraumes gebildet sein. Zum Beispiel kann der erste Leiter den Hohlraum nach unten begrenzen. Der zweite Leiter und/oder der weitere Leiter kann auf einer gegenüberliegenden Begrenzung (zum Boden gegenüberliegend) des Hohlraumes auf einer gleichen Ebene teilweise ausgebildet werden. Der Boden kann beispielsweise zuerst in der additive Fertigung gebildet werden, d.h. die Begriffe "oben" und "unten" können durch die additive Fertigungsrichtung (das "Wachsen" des Wellenleiters) definiert werden.
  • Optional wird durch das Ausbilden des Hohlraumes ein Hohlzylinder erzeugt. Der erste Leiter kann als ein Innenleiter und der zweite Leiter als Abschirmung gebildet werden, die sich um den Innenleiter teilweise oder ganz erstreckt. Der Wellenleiter bildet somit eine Koaxial-Struktur.
  • Optional wird der Innenleiter in einer Querschnittansicht als eine pyramidenförmigen Erhebung in den Hohlraum hinein ausgebildet. Die pyramidenförmige Erhebung kann aus leitfähigen oder teilweise (z.B. in einem radial außen liegenden Bereich) aus dielektrischen Material gebildet werden.
  • Ausführungsbeispiele beziehen sich auch auf einen Wellenleiter, der insbesondere eine Mikrostreifenstruktur oder eine Koaxial-Struktur bildet. Der Wellenleiter umfasst: einem dielektrischem Grundkörper, einen Hohlraum, einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter. Der dielektrische Grundkörper weist eine Mikrostruktur entsprechend eines additiven Fertigungsprozesses auf. Der erste Leiter und der zweite Leiter können eine Mikrostruktur entsprechend eines additiven Fertigungsprozesses aufweisen und in einem direktem Kontakt zu dem Hohlraum stehen, um den Wellenleiter zu bilden. Die Mikrostruktur bezieht sich auf mikroskopische Anordnung des Material, die typisch für den genutzten additiven Fertigungsprozess ist.
  • Ausführungsbeispiele sollen nicht auf die Anwendung für Wellenleiter eingeschränkt werden. Bei der additiven Fertigung können vielmehr beliebige funktionale Strukturen erzeugt werden. Ebenso können beliebige Topologien geschaffen werden. Die additive Fertigungsebene schränkt nicht die Ausrichtung von Bauteilen ein. Insbesondere können Signalleitungen oder Wellenleiter auch nicht-parallel zur Fertigungsebene verlaufen. Sie können auch ineinander verschlungen sein. In allen drei Raumrichtungen können so beliebige Topologien durch die Anordnung der Komponenten eines Bauteils erzeugt werden.
  • Ausführungsbeispiele bieten die folgenden Vorteile:
    • Ein Frequenzbereich oberhalb der physikalischen Grenzfrequenz mit einem Verlustfaktor von 0,2 dB/cm des genutzten nichtleitenden Materials ist möglich.
    • Es gibt keine Einschränkungen der Geometrie, insbesondere sind keine Einschränkungen hinsichtlich von Radien von Wellenleiterstrukturen vorhanden.
    • Im Gegensatz zu konventionellen Koaxialkabeln können Kurven mit beliebigen Krümmungsradien erzeugt werden (z.B. kleiner oder gleich dem Durchmesser des Wellenleiters).
    • Aufgrund der additiven Fertigung kommt es zu keinen Oberflächenspannungen an Krümmungen entlang des Hohlwellenleiters, was zu einer verbesserten Signalführung führt.
    KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.
    • Fig. 1
    zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur additiven Fertigung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
    Fig. 2
    zeigt eine hohlraumgeführte Mikrostreifenstruktur gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
    Fig. 3
    zeigt eine hohlraumgeführte Koaxialstruktur gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Fig. 1 zeigt ein schematisches Flussdiagramms eines Verfahrens zur additiven Fertigung unter Verwendung eines dielektrischen Materials zur Fertigung von dielektrischen Strukturen und eines leitfähigen Materials zur Fertigung von elektrisch leitfähigen Strukturen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • Additives Fertigen S110 zumindest eines Grundkörpers unter Nutzung des dielektrischen Materials;
    • Ausbilden S120 eines Hohlraumes; und
    • Additives Fertigen S130 eines ersten Leiters und eines zweiten Leiters unter Nutzung des leitfähigen Materials.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen kann zur additiven Fertigung insbesondere ein Tintenstrahlprozess genutzt werden. Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele kann aber auch ein Lasersintern oder eine anderes 3D-Druckverfahren eingesetzt werden.
  • Bei dem Lasersinterprozess kann beispielsweise ein sogenannter "Low-Termperature-Cofired-Ceramic-", LTCC (Niedrigtemperatur-Einbrand-Keramiken), Prozess genutzt werden. Dieses Verfahren basiert auf niedrigsinternde flexible Keramikfolien, wobei die ungebrannten Folien mechanisch strukturiert werden können und in Dickschichttechnik bedruckt, laminiert und bei ca. 850 bis 900°C gesintert werden. Das Ergebnis ist ein hochintegriertes dreidimensional vernetztes mehrschichtiges Board aus Keramik.
  • Die weitere Verarbeitung erfolgt durch bekannte Schicht-, Bond- bzw. SMD-Technologien (SMD, engl, surface mounted devices). Der Trägerwerkstoff ist hier Keramik. Seine Formbeständigkeit in ungebranntem Zustand ermöglicht ein völlig neues Verbindungs- und Packungssystem. Insbesondere können Vertiefungen, Chip-Träger-Strukturen, Fenster, selbst komplizierte Außenkonturen und dreidimensionale Formen in Kanälen und Kammern umgesetzt werden. Die günstigen elektrischen Eigenschaften und die Niederohmigkeit der innenliegenden Leiterbahnen ermöglichen ein Hochfrequenzdesign mit einer sehr guten Performance. Sämtliche Komponenten sind dabei auf kleinstem Raum platzierbar und dank unbegrenzter Lagenzahl optimal verbindbar.
  • Bei dem Tintenstrahldruck (sogenanntes InkJet-Verfahren) kommt gemäß Ausführungsbeispiele ein leitendes und ein nichtleitendes funktionales Fluid (z.B. Tinte) zum Einsatz, die additiv auf einem Träger aufgebracht werden und zu einer dreidimensionalen Struktur verarbeitet werden. Hierbei handelt es sich zum Beispiel um die sogenannte AME (Additive Manufactured Electronics, engl., additiv gefertigte Elektronik). Beispielsweise kann ein Photopolymer-Fluid für nichtleitende und ein Silber-Nanopartikel-Fluid für leitfähige Strukturen als Tinte verwendet werden. Der Aushärteprozess kann gemäß Ausführungsbeispiele über eine Ultraviolettlicht erfolgen. Das Resultat ist ein dreidimensionaler Volumenkörper, der schichtweise additiv in eine Aufbaurichtung fertigt wurde.
  • Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele wird ein Nanopartikelsinterprozess zur Aushärtung genutzt, wobei die Sinterung bei einem Bruchteil der Schmelztemperatur des leitfähigen Materials möglich ist.
  • Die AME-Fertigung ermöglicht die Kombination von E-CAD (electrical computer aided design) und M-CAD (mechanical computer aided design) im dreidimensionalem Raum und eignet sich insbesondere zur Umsetzung von hybrid gestalteten Modulkonzepten.
  • Fig. 2 zeigt beispielhaft ein Ausführungsbeispiel einer hohlraumgeführten Mikrostreifenstruktur, die mittels additiver Fertigung hergestellt wurde. Die Mikrostreifenstruktur umfasst einen Grundkörper 110, indem ein Hohlkörper 120 ausgebildet ist. Der Hohlkörper 120 ist an einer Seite von einem ersten Leiter 131 begrenzt (z.B. an einem Boden). Auf der dem ersten Leiter 131 gegenüberliegenden Seite des Hohlraumes 120 ist ein zweiter Leiter 132 ausgebildet. Außerdem ist ein weiterer Leiter 133 in der Mikrostreifenstruktur ausgebildet. Der zweite Leiter 132 und der weitere Leiter 133 können sich beispielsweise auf der gleichen Ebene befindet, wobei die Ebene hinsichtlich der Fertigungsebene definiert werden kann.
  • Der zweite Leiter 132 und der weitere Leiter 133 sind durch einen dielektrischen Isolierabschnitt 140, der Teil des Grundkörpers 110 oder des Hohlraumes 120 sein kann, voneinander elektrisch getrennt. Beispielsweise können eine oder mehrere der Leiter 131, 132, 133 bis an einem Oberflächenbereich des Grundkörpers 110 geführt werden (z.B. können sie dort elektrische kontaktiert werden). Ebenso ist es möglich, dass die Leiter 131, 132, 133 vollständig in den dielektrischen Grundkörper 110 eingebettet sind und Stromzuführungen bilden.
  • In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist beispielsweise der erste Leiter 131 in einem Bodenbereich des Hohlraumes 120 ausgebildet, erstreckt sich jedoch nicht bis zu den seitlichen Rändern des Grundkörpers 110. Er kann optional eine Masse darstellen. Im Gegensatz hierzu erstreckt sich der zweite Leiter 132 bis zu einem linken Rand des Grundkörpers 110 und kann dort elektrisch kontaktiert werden. Gleiches trifft zu für den weiteren Leiter 133, der sich bis zu einem rechten seitlichen Wand des Grundkörpers 110 erstreckt, um dort beispielsweise elektrisch kontaktiert zu werden.
  • Um eine möglichst freie Gestaltung hinsichtlich des Hohlraums 120 zu haben, werden gemäß Ausführungsbeispiele Stützstrukturen bzw. Opferstrukturen verwendet, die nach der additiven Fertigung des Wellenleiters zumindest teilweise in dem Wellenleiter verbleiben können oder teilweise oder vollständig entfernt werden. So können beispielsweise Opferstrukturen herausgewaschen bzw. herausgebrochen werden, wenn der Grundkörper ausgehärtet ist. Alternativ ist es ebenfalls möglich, dass eine Stützstruktur (zum Beispiel eine Folie) in dem additiv gefertigten Wellenleiter verbleibt und gleichzeitig gezielt eine Funktion erfüllen kann (z.B. Signalführung, eine Abschirmung, Isolation, u.a.m.).
  • Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform für eine hohlraumgeführte Koaxialstruktur. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wellenleiter beispielhaft durch zwei Komponenten gefertigt, er kann aber auch monolithisch gedruckt werden wie die Ausführungsform aus der Fig. 2, die im Übrigen auch nicht-monolithisch gefertigt werden muss, sondern durch mehrere Komponenten zusammengesetzt werden kann.
  • Bei der Komponentenfertigung, wie sie beispielhaft in der Fig. 3 gezeigt ist, kann zunächst eine untere, erste Komponente 111 additiv gefertigt werden. Die erste Komponente 111 umfasst eine Vertiefung, die in einem unteren Bereich einen Teil des Hohlraum 120 bildet. Außerdem wird eine obere, zweite Komponente 112 des Grundkörpers 110 additiv gefertigt, die ebenfalls eine Vertiefung aufweist, die später Teil des Hohlraumes wird. Anschließend werden die erste und zweite Komponente 111, 112 zusammengefügt, z.B. durch ein Einsetzen der zweiten Komponente 112 in die Vertiefung der ersten Komponente 111. Anschließend kein ein Verkleben oder Versiegeln der beiden Komponenten 111, 112 erfolgen. Hierzu kann auch der additive Fertigungsprozess genutzt werden.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen wird die zweite Komponente 112 mit der gleichen oder einer anderen additiven Fertigung gefertigt. Optional kann die zweite Komponente 112 Öffnungen 150 umfassen, die beispielsweise zum Ein- oder Auskoppeln eines Hochfrequenzsignales oder auch zum Einbringen von weiteren Bauteilen dienen kann. Die Form und Anzahl der Öffnungen 150 soll nur beispielhaft in der Fig. 3 gezeigt werden. Es versteht sich, dass die Öffnungen 150 hinsichtlich der Form, Position und Ausrichtung an die gewünschte Funktion angepasst werden können.
  • Um einen Koaxialleiter zu bilden, wird ein Innenleiter 131 in der Vertiefung additiv fertigt, wobei sich der Innenleiter 131 pyramidenförmig in den zylindrischen Hohlraum 120 hineinragt und sich entlang seiner kanalförmigen Ausdehnung erstreckt. Der pyramidenförmige Erhebung muss nicht vollständig aus leitfähigen Material gebildet sein (kann aber). Der Innenleiter 131 braucht nur an einer Spitze der pyramidenförmigen Erhebung gebildet werden. Außerdem ist auf einer Innenfläche der zweiten Komponente 112 und/oder der ersten Komponente 111 des Grundkörpers 110 der zweite Leiter 132 als Oberflächenschicht ausgebildet, um eine Abschirmung bereitzustellen. Der Innenleiter 131 als auch die Abschirmung 132 sind aus leitfähigem Material additiv gefertigt, wobei die Abschirmung 132 sich vollständig an der Außenwand des Hohlkörpers 120 zirkular erstrecken kann, während der Innenleiter 131, wie bereits gesagt, nur an der Pyramidenspitze ausgebildet werden braucht.
  • Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine koaxialen Wellenleiter, der monolithisch gebildet ist. Daher brauchen die zwei Komponenten 111, 112 nicht separat gefertigt werden, die hohlraumgeführte Koaxialstruktur kann vielmehr als ein Stück hergestellt werden. Um den zylindrischen Hohlraum 120 zu fertigen, kann beispielsweise eine Opferstruktur oder Stützstruktur in dem Hohlraum 120 eingebracht oder ausgebildet werden, um das Fertigen des Überbaus zu erreichen, ohne dass das additive Fertigungsmaterial in den Hohlraum 120 fällt.
  • Der Grundkörper 110 umfasst wiederum ein elektrisch nichtleitendes Material, zum Beispiel ein erstes Dielektrikum. Der Hohlraum 120 kann auch mit einem zweiten nichtleitendem Material gefüllt sein (z.B. zum Beispiel ein zweites Dielektrikum). Die Dielektrika können derart gewählt werden, dass ein elektromagnetische Welle entlang des Wellenleiters wie gewünscht geführt wird. Wie zuvor auch, kann der Hohlraum 120 wieder evakuiert werden bzw. mit Gas befüllt sein.
  • Es versteht sich, die additive Fertigung ein Unterscheidungsmerkmal des hergestellten Produktes ist. In Abhängigkeit von der genutzten additive Fertigung (ob Lasersintern oder Tintenstrahldruck oder eine anderes Verfahren) unterscheidet sich die mikroskopische Struktur. Ein Fachmann kann anhand der mikroskopischen Struktur feststellen, welches additives Herstellungsverfahren genutzt wurde. Ein weiteres strukturelles Merkmal, welches ein additive gefertigtes Bauteil von einem konventionell hergestellten Bauteil (z.B. unter Nutzung eines Gießen oder einer spanenden Verarbeitung) unterscheidbar machen kann, sind Reste einer Opferstruktur, die optional vorhanden sein können, um Überhänge oder Abdeckungen zu fertigen.
  • Die additiven Fertigung stellt nicht nur eine alternative Herstellung dar, sondern bietet Vorteile, die mit der konventioneller Herstellung nicht erreichbar sind. Diese Vorteile umfassen insbesondere die Designfreiheit beim Anordnen von Verbindungsleitungen in beliebigen Topologien. Enge Kurven in verschiedenen Richtungen sind nicht nur möglich, sondern führen auch zu keinerlei mechanischer Spannungen im Kurvenbereich des Wellenleiters.
  • Insbesondere kann der Wellenleiter in beliebige Richtung, auch schräg zur Fertigungsebene verlaufen, wobei die Fertigungsebene durch die Schichten definiert ist, die nacheinander bei der additiven Fertigung ausgehärtet werden. Der schichtweise Aushärteprozess umfasst insbesondere ein kontaktloses Einbringen von Energie wie beispielsweise eine Bestrahlung. Die Bestrahlung kann über einen Laser oder unter Nutzung einer Ultraviolett- oder Infrarotlichtquelle erfolgen. Ebenso ist es möglich, dass eine Wärmebehandlung (z.B. Heizen) oder ein Sinterprozess für das Aushärten der jeweiligen Schichten genutzt wird. Beim Sintern können insbesondere keramischen Materialien erzeugt werden. Wenn die additive Fertigung einen Tintenstrahlprozess umfasst, kann das Aushärten ein Verdampfen einer Trägerflüssigkeit umfassen.
  • Wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zeigt, wird auf diese Weise ein beliebig geformter Wellenleiter möglich. Insbesondere können enge Abwinkelungen um 90° und mehr erzeugt werden, entlang derer ein hochfrequentes Signal führbar ist. Es sind keine Verbiegungen eines vorhanden Wellenleiters (z.B. eines Koaxialkabels) erforderlich. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Wellenleiter sich nicht nur parallel zu einer Schicht, sondern auch in einem Winkel > 1° bzw. ≠ 90° zu den Schichten durch das Bauteil beliebig gekrümmt erstrecken kann, um eine dreidimensionale Signalführung über mehrere Schichten hinweg zu ermöglichen.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen kann eine beliebige Anzahl von getrennten leitfähigen Elementen (wie zum Beispiel Elektroden, Kontaktierungsleitungen) verlegt werden. So können in einem dreidimensionalen Substrat nicht nur der Wellenleiter ausgebildet werden, sondern auch eine beliebige Anzahl von Zuführungselektroden oder andere Leitungselemente untergebracht werden, die direkt in den Grundkörper 110 des Wellenleiters eingebettet sind.
  • Ebenso kann in dem Grundkörper 110 zumindest ein aktives oder passives Bauelement eingebettet oder durch das additive Fertigen ebenfalls hergestellt werden. Auf diese Weise werden eine kompakte Bauweise und ein hoher Schutz vor Umwelteinflüssen erreicht. Wie bereits bei der Fig. 3 dargelegt, ist die Erzeugung der gewünschten Strukturen sowohl einteilig als auch mehrteilig möglich. Bei der mehrteiligen Erzeugung werden einzelne Komponenten einzeln hergestellt und dann zusammengesetzt.
  • Die Vorteile von Ausführungsbeispielen können wir folgt zusammengefasst werden:
    • der nutzbaren Frequenzbereichs vergrößert sich;
    • außerdem wird eine Erhöhung des Integrationsgrades für hochfrequente Signalführungen möglich;
    • eine Erhöhung der 3D-Design Freiheitsgrade wird erreicht;
    • die Integration von Teilen und Kopplungsstrukturen wird möglich;
    • beliebige Kombinationsmöglichkeiten von Hochfrequenzsignalführungen mit Antennenstrukturen und aktiven Schaltungselementen sind möglich (zum Beispiel Sensorelemente, Digital- oder Sende-/Empfangsschaltungen können eingebettet werden);
    • mögliche Umsetzung eines komplexen Systems in einem Fertigungsschritt wird möglich.
  • Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 110
    Grundkörpers
    111, 112
    Komponenten des Grundkörpers
    120
    Hohlraum
    131, 132,133
    Leiter
    140
    Isolierabschnitt
    150
    Öffnung(en) in dem Grundkörper

Claims (14)

  1. Verfahren zur additiven Fertigung eines Wellenleiters unter Verwendung eines dielektrischen Materials zur Fertigung von dielektrischen Strukturen und eines leitfähigen Materials zur Fertigung von elektrisch leitfähigen Strukturen, mit folgenden Schritten:
    Additives Fertigen (S110) zumindest eines Grundkörpers (110) unter Nutzung des dielektrischen Materials;
    Ausbilden (S120) eines Hohlraumes (120); und
    Additives Fertigen (S130) eines ersten Leiters (131) und eines zweiten Leiters (132) unter Nutzung des leitfähigen Materials,
    wobei der Hohlraum (120) zumindest teilweise zwischen dem ersten Leiter (131) und dem zweiten Leiter (132) ausgebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausbilden (S120) des Hohlraumes (120) Folgendes umfasst:
    Bereitstellen einer Opferstruktur;
    Einbetten der Opferstruktur durch das additive Fertigen (S110) des zumindest einen Grundkörpers (110); und
    Entfernen der Opferstruktur,
    wobei das additive Fertigen (S130) des ersten Leiters (131) und/oder des zweiten Leiters (132) ein additives Fertigen von zumindest einer leitfähigen Schicht auf einer Oberfläche des Opferstruktur umfasst,
    und wobei das Entfernen der Opferstruktur ein Herausziehen oder ein Herausbrechen oder ein Auflösen eines Materials der Opferstruktur umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausbilden (S120) des Hohlraumes (120) Folgendes umfasst:
    Ausbilden einer Stützstruktur in einem Bereich des Hohlraumes (120), um ein Eindringen von dielektrischen Material oder leitfähigen Material in den Hohlkörper (120) bei der additiven Fertigung zu verhindern, wobei der Wellenleiter nach der additiven Fertigung zumindest einen Teil der Stützstruktur aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das additive Fertigen des Grundkörpers (110) Folgendes umfasst:
    Additives Fertigen einer ersten Komponente (111) und/oder einer zweiten Komponente (112) des Grundkörpers (110); und
    Zusammenfügen der ersten Komponenten (111) und der zweiten Komponente (112), um den Grundkörper (110) zu bilden,
    wobei der Hohlkörper (120) zumindest teilweise sich zwischen der ersten Komponente (111) und der zweiten Komponente (112) erstreckt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das additive Fertigen (S110) des Grundkörpers (110) und das additive Fertigen (S130) des ersten Leiters (131) und/oder des zweiten Leiters (132) Folgendes umfasst:
    fortlaufendes schichtweises Fertigen in einer Fertigungsebene, und
    zwischen jedem Aufbringen einer Schicht, Aushärten des dielektrischen und/oder des leitfähigen Materials durch ein kontaktloses Einbringen von Energie, wobei der Hohlraum (120) geneigt zu der Fertigungsebene ausgebildet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter Folgendes umfasst:
    Bereitstellen eines Bauteils mit einer passiven elektrischen Komponente und/oder einer aktiven elektrischen Komponente,
    wobei das additive Fertigen (S110) des Grundkörpers (110) zumindest teilweise ein Einbetten des Bauteils in den Grundkörper (110) umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das additive Fertigen (S110) des Grundkörpers (110) ein Ausbilden von Öffnungen umfasst, um ein Auskoppeln von Signalen aus dem Wellenleiter zu ermöglichen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter Folgendes umfasst:
    Evakuieren des Hohlraumes (120); und
    Verschließen des Hohlraumes (120), um ein Eindringen von Luft zu verhindern.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das additive Fertigen einen additiven Tintenstrahldruck umfasst, welches selektiv ein dielektrisches funktionales Fluid (dielektrische Tinte) als dielektrisches Material und ein leitfähiges funktionales Fluid (leitfähige Tinte) als leitfähiges Material verwendet.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Additive Fertigen (S130) des ersten Leiters (131) und des zweiten Leiters (132) jeweils eine Schicht erzeugen, die sich parallel auf gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörpers (120) erstrecken, sodass der Wellenleiter eine Mikrostreifenstruktur bildet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das weitere Folgendes umfasst:
    Ausbilden von zumindest einem weiteren Leiter (133) in dem Grundkörper (110), wobei der weitere Leiter (133) von dem ersten Leiter (131) und von dem zweiten Leiter (132) elektrisch isoliert ist und der erste Leiter einen Boden für den Hohlraum 120 bildet,
    und wobei der zweite Leiter (132) und der weitere Leiter (133) auf einer dem Boden gegenüberliegenden Begrenzung des Hohlraumes (120) auf einer gleichen Ebene teilweise ausgebildet werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Ausbilden (S120) des Hohlraumes (120) einen Hohlzylinder erzeugt und das Additive Fertigen (S130) des ersten Leiter (131) einen Innenleiter erzeugt und das Additive Fertigen (S130) des zweiten Leiters (132) eine Abschirmung erzeugt, die sich um den Innenleiter herum erstreckt, sodass der Wellenleiter eine Koaxial-Struktur bildet.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Innenleiter (131) in einer Querschnittansicht als eine pyramidenförmigen Erhebung in den Hohlraum (120) hinein ausgebildet wird.
  14. Wellenleiter, der insbesondere eine Mikrostreifenstruktur oder eine Koaxial-Struktur bildet, mit:
    einem dielektrischem Grundkörper (110), der eine Mikrostruktur entsprechend eines additiven Fertigungsprozesses aufweist;
    einem Hohlraum (120); und
    einem ersten Leiter (131) und einem zweiten Leiter (132), die eine Mikrostruktur entsprechend eines additiven Fertigungsprozesses aufweisen und die in direktem Kontakt zu dem Hohlraum (120) stehen, um den Wellenleiter zu bilden.
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