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Prof. Dr. rer. nat. habil. Dr. h. c. Peter Schaaf
Fachgebietsleiter
Fachgebiet Werkstoffe der Elektrotechnik
Gustav-Kirchhoff-Strasse 6 (Meitnerbau Raum 1.2.114)
98693 Ilmenau
Telefon: +49 3677 69-3611
Telefax: +49 3677 69-3171
Prof. Peter Schaaf
Fachgebiet Werkstoffe der Elektrotechnik
Telefon: +49 3677 69-3611
e-mail: peter.schaaf@tu-ilmenau.de
Projektträger: DFG
Förderkennzeichen: SCHA 632/30-2
beteiligte Fachgebiete: Werkstoffe der Elektroniktechnologie, Elektroniktechnologie
Laufzeit: 01.10.2023 - 30.09.2025
Die Anwendung von selbstfortschreitenden Reaktionen für das Fügen elektronischer Komponenten und in der Nanotechnologie ermöglichtein schnelles Fügenmit lokalem Wärmeeintrag, z.B. beim Electronic Packaging. Die selbstfortschreitende Reaktion ist jedoch schwer zu kontrollieren und an der Verbindungsschnittstelle werden thermomechanische Spannungen erzeugt. Das Projekt zielt darauf ab, die Forschung auf der Grundlage der in der laufenden ersten Phase erzielten Ergebnisse fortzusetzen. Die Auswirkung der Oberflächentopographie des Substrats auf die Morphologie der hergestellten reaktiven Mehrschichtsysteme (RMS) und ihr daraus resultierender Einfluss auf das Verhalten und die Reaktion der Al/Ni-RMS wurde in der ersten Phase des Projekts nachgewiesen. Diese Effekte müssen jedoch auf Werkstoffe übertragen werden, die für die Mikrotechnikvon besonderem Interesse sind (Si, Cu, Glas, PMMA, Al203). Ziel ist es, den Einfluss der morphologischen Merkmale und der physikalischen Eigenschaften der Fügepartner auf die mikrostrukturellen Merkmale der hergestellten RMS sowie auf die thermophysikalischen Eigenschaften des Systems und die Reaktionskinetik zu untersuchen. Endziel ist ein "geeigneter" Mikrfügeprozess mit passenden elektrischen und thermischen Eigenschaften einer hochwertigen mechanischen Verbindung. Der Schwerpunkt liegt auf wohldefinierten geometrisch geordneter oder zufälliger Oberflächenmorphologien, die in Kombination mit den physikalischen Eigenschaften des Sustrats das Wachstum der Multilagen während des Sputtems beeinflussen und sich auf die mikrostrukturellen Eigenschaften des Al/Ni RMS auswirken. Die Substrateigenschaften können die Wärmeübertragungsbedingungen während der Selbstausbreitung verändern, indem sie die Geschindigkeit und die Höchsttemperatur beeinflussen. Auch die Abkühlungsgeschwindigkeit wird beeinflusst, was sich auf die Mikrostruktur und Morphologie der Reaktionsprodukte auswirkt.