Ausgangssituation:

Scannergeführte Laserstrahlung ist ein effizientes Mittel, um Oberflächeneigenschaften schnell und ortsaufgelöst modifizieren zu können. Neben der Strukturierung von Funktionsoberflächen können auch Verunreinigungen durch Ablation ohne signifikanten Wärmeeintrag abgetragen werden. Die Anwendung von Laserstrahlung bietet daher eine flexibel anwendbare Möglichkeit Oberflächeneigenschaften elektronischer Bauteile örtlich hoch aufgelöst einstellen zu können, welche neben einer besseren Umweltverträglichkeit auch eine Antwort auf die steigende Variantenvielfalt elektronischer Baugruppen sein kann.

Aufgabenstellung:

Um die Oberzustände in der Elektronikproduktion gezielt einstellen zu können, sollen in dieser Arbeit Prozessmodelle erarbeitet werden, welche die Effekte der Stellgrößen (Laserfluenz, Spurbreitenabstand, Pulsabstand, Wellenlänge, etc.)  auf die Oberflächeneigenschaften abbilden. Hierzu sind in einer Literaturrecherche Prozessmodelle zu recherchieren und zu bewerten. Entsprechende Modelle sollen anschließend in einem Berechnungstool parametriert implementiert, basierend auf Literaturwerten erprobt sowie anhand praktischer Belichtungsstudien validiert werden. Die praktischen Studien werden dabei auf Kupferoberflächen von gewalzten Blechen und leistungselektronischen Metall-Keramik-Substraten (DCBs) durchgeführt.

Arbeitsschwerpunkte:

• Recherche, Bewertung und Auswahl von Prozessmodellen zur Beschreibung der Laserbearbeitung von Oberflächen
• Implementierung von Prozessmodellen
• Erprobung der Implementierung anhand von Literaturwerten
• Validierung der Prozessmodelle in praktischen Belichtungsstudien mit einem kurzgepulsten nahinfraroten Faserlaser
• Identifikation von Prozessfenstern zur Einstellung von gewünschten Oberflächenzuständen (Oberflächenrauigkeiten, Oberflächenenergien, Oxidationsgrad)
• Dokumentation der Arbeit

Die Untersuchungen finden am Standort Auf AEG in Nürnberg statt. Bitten wenden Sie sich bei Interesse mit kurzem Lebenslauf und vollständiger Notenübersicht per Mail an christoph.hecht@faps.fau.de

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