Preisträger 2012

Gesteuerter Selbstheilungsprozess für elektrisch höchst beanspruchte Galvaniksysteme der High-End-Leiterplattenherstellung

Die allgegenwärtige Verbreitung elektronischer Systeme in unserem Alltag (Computer, Smartphones, Flachbildschirme, intelligente Automobile etc.) und der beständige Wettbewerb nach immer leistungsfähigeren und gleichzeitig kleineren Systemen stellt die gesamte Elektronikbranche vor immer größere Herausforderungen.

Christian Selzner (Steinbeis), Prof. Frank Mücklich (Steinbeis), Bernd Schmitt (Atotech), Dominik Britz (Steinbeis), Stefan Naser (Atotech) (v.l.n.r.)

Ein zentrales Bauelement dabei ist die Leiterplatte, die das entscheidende „Nervensystem“ der elektronischen Geräte darstellt. Die Leiterplatte sorgt mit ihren komplexen, dreidimensionalen „Nervensträngen“ für die elektrische Verknüpfung aller Einzelbauteile und gleichzeitig für den Abtransport der überschüssigen Wärme.

Die Herstellung dieser Leiterplatten erfordert eine dünne, aber homogene Verkupferung auf der Plattenoberfläche. Dabei sind jedoch nur geringste Toleranzen in Schichtdicke und Ebenheit zulässig. Gleichzeitig wird zur Effizienzsteigerung die dünne und homogene Beschichtung immer größerer Leiterplatten verlangt.

Die extrem hohe Energiedichte für die schnelle galvanische Abscheidung der Kupferschichten lässt die Elektroden in den Produktionsanlagen schnell verschleißen, und zwar durch die sogenannte Elektroerosion. Elektroerosion ist die Zerstörung eines Materials durch den elektrischen Strom bzw. Lichtbögen. Lichtbögen sind eine spezielle Form der elektrischen Entladung und treten in der Natur z. B. als Blitze auf.

Wissenschaftler des Steinbeis-Forschungszentrums Material Engineering Center Saarland (MECS) mit Sitz in Saarbrücken haben sich in Zusammenarbeit mit dem weltweit agierenden Unternehmen Atotech Deutschland GmbH dieses Problems angenommen.

Ziel des gemeinsamen Projekts war es, Werkstoffkomponenten und -geometrien zu finden, die der extremen Beanspruchung in den Produktionsanlagen widerstehen können und somit zu längeren Wartungszyklen und geringerem Wartungsaufwand führen.
Während des Projektes konnte eine innovative Lösung erarbeitet werden, die auf einer gesteuerten Selbstheilung des vorhandenen Werkstoffsystems beruht und auch zum Patent eingereicht worden ist.

Die Transferlösung ist ein hervorragendes Beispiel eines „out of the box“-Denkens, das nur durch die besonders interdisziplinäre Kooperationspartnerschaft zwischen Atotech und MECS möglich wurde.

Projektpartner

  • Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland (MECS) / Saarbrücken
  • Atotech Deutschland GmbH

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Frank Mücklich
Christian Selzner

Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland (MECS) (Saarbrücken)

Gesteuerter Selbstheilungsprozess für elektrisch höchst beanspruchte Galvaniksysteme der High-End-Leiterplattenherstellung

Dauer: 5 Min.
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