ISBN 978-3-8439-1425-3

978-3-8439-1425-3, Reihe Ingenieurwissenschaften

Dirk Ahrendt
Untersuchungen zur laserbasierten Herstellung von Vias in MID und Charakterisierung eines neuartigen Messprinzips zur Badcharakterisierung von außenstromlosen Kupferelektrolyten

121 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Laserbasierte Herstellung von Vias in MID:

Große Anwendungspotentiale der MID Technik sehen Experten in der Sensortechnik, bei Antennen und bei der 3D-Verdrahtung. Dies sind Anwendungen in Bereichen, in denen die Miniaturisierung einen hohen Stellenwert hat.

Die Verwendung von elektrischen Durchkontaktierungen könnte bei vielen potentiellen Anwendungen zur Miniaturisierung beitragen. Der Einsatz von Vias bietet die Möglichkeit Kreuzungen von Leiterbahnen zu realisieren. Abhängig von der spezifischen Anwendung sind als weitere Vorteile u.a. der geringere Platzbedarf, die Möglichkeit Verbindungen auf der gesamten Bauteilfläche ausführen zu können und eine bessere Schirmung zu nennen.

Ein Inhalt dieser Arbeit ist daher die Erarbeitung und Untersuchung verschiedener laserbasierter Prozesse zur Herstellung von Vias in MID. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem IR-Laserbohren von Durchdringungen beim LDS-Prozess. Die Laser-Direkt-Strukturierung von spritzgegossenen Durchdringungen und die Kombination von UV-Laserbohren mit dem semiadditiven LSA-Prozess werden ebenfalls betrachtet.

Wichtige Einflussfaktoren auf die Qualität und Zuverlässigkeit gefertigter Vias werden identifiziert und daraus über die gesamte Fertigungskette hinweg geeignete Prozessparameter abgeleitet. Möglichen Anwendern soll so das Potential von Vias in MID aufgezeigt werden. Gleichzeitig möchte diese Arbeit sie bei der praktischen Realisierung unterstützen.

Neuartiges Messprinzip zur Badcharakterisierung von außenstromlosen Kupferelektrolyten:

Für die Kupferbeschichtung von Substraten nach der Laseraktivierung werden spezielle Kupferelektrolyte eingesetzt. Die Führung der Bäder erfordert viel Erfahrung, insbesondere das Einstellen der optimalen Badreaktivität ist schwierig und hat einen großen Einfluss auf die Qualität der MID. Vor allem bei sehr reaktiven Bädern kann die Messdauer etablierter Verfahrens zu lang sein um gegensteuern zu können oder um den Metallbeschichtungsprozess im Fehlerfall zu stoppen.

Ein weiterer Inhalt dieser Arbeit ist die Erarbeitung, Charakterisierung und Qualifizierung eines neuartigen Messprinzips zur Bestimmung der Badreaktivität von außenstromlosen Kupferelektrolyten. Es wird ein einfach handhabbares Messsystem vorgestellt und dessen Eignung zur Badführung und -regelung nachgewiesen. Durch Vergleichsmessungen wird die Korrelation mit etablierten Verfahren geprüft.