Vergleich und Charakterisierung der Lötverbindungen auf Leiterplatten und 3D-MID für miniaturisierte Elektronikanwendungen und IoT

O.l. 3D-MID Baugruppe, u.l. abgeschertes Kontaktpad, Bauelemente

[BA/PA/MA] für Studierende der Fachrichtungen MB, IPEM, WING, MECH
(mit verringertem Arbeitsumfang ist auch eine Projektarbeit bzw. Bachelorarbeit möglich)

Ausgangssituation:

Im Bereich der 3D-MID (3D spritzgegossene Schaltungsträger) sind Duroplastmaterialien als Substrate bisher nicht verbreitet im Einsatz. Stand der Technik in diesem Bereich sind Thermoplaste mit LDS-Additiven. Insgesamt gewinnt 3D-MID im Hinblick auf die zunehmende Verbreitung von Wearables und von miniaturisierten Medizinimplantaten wirtschaftlich an Relevanz für miniaturisierte Sonderanwendungen und die Antennentechnik. Beide Substrattypen (spritzgegossene Duroplaste und Thermoplaste) müssen mit Standardleiterplattenmaterialien konkurrieren für die Eignung als Substratmaterial in der Elektronikproduktion. Wesentliche Qualitätsmerkmale einer fertigen Baugruppe sind dabei die Zuverlässigkeit und die elektrische und mechanische Stabilität. Als Prüfverfahren und zur Qualifizierung der Eigenschaften kommen Schertests, Abzugstests und Umwelttests zum Einsatz.

Arbeitsziel:

Im Rahmen der Arbeit sollen duroplastische und thermoplastische Substrate mit den zugehörigen Lötprozessparametern ermittelt werden, welche hinsichtlich Haftfestigkeit, Haltbarkeit und Reproduzierbarkeit der Lötverbindung und Metallisierung vergleichbar zu Standard FR-4 Leiterplattenmaterialien sind oder diese übertreffen.

Ziel der Arbeit ist es die Lötverbindungen auf den unterschiedlichen Substratmaterialien in Bezug auf Haltbarkeit, Haftfestigkeit sowie Qualität zu charakterisieren. Basierend auf diesen Ergebnissen soll die Eignung von 3D-MID für standard Elektronikanwendungen nachgewiesen werden.

Anforderungen:

  • Selbstständige Arbeitsweise
  • Grundkenntnisse der Elektronikproduktion (Einarbeitung möglich!)
  • Optional: Vorkenntnisse im Bereich der statistischen Versuchsplanung

(Mögliche) Arbeitsaufgaben:

  • Recherche und Einarbeitung in das Thema Scherprüfung bei elektrischen Baugruppen
  • Charakterisierung der Lötverbindung in Abhängigkeit der Materialien mittels Schertestprüfung optische Analyse (ggf. Prüfung der Haftfestigkeit mittels Pull-Test,  Oberflächenrauigkeitsuntersuchung).
  • Elektrische Untersuchung der erzeugten Baugruppen unter speziellen Umweltbedingungen (Temperaturschock, Feuchtigkeit etc.)
  • Auswertung der Versuche auf Basis der Einfluss- und Zielgrößen
  • ggf. Vergleich der Testverfahren für unterschiedliche Baugruppengeometrien
  • Vollständige Dokumentation der Arbeit

Bei Interesse und für zusätzliche Informationen, wenden Sie sich bitte per Mail an unten angegebenen Kontakt. Für die Bewerbung wird eine aktuelle Notenübersicht und Lebenslauf benötigt.

Möglicher Beginn: Ab sofort. Anpassung des Arbeitsumfangs möglich.

Kategorien:

Forschungsbereich:

Elektronikproduktion

Art der Arbeit:

Bachelorarbeit, Masterarbeit, Projektarbeit

Studiengang:

IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Wirtschaftsingenieurwesen

Technologiefeld:

Mechatronisch Integrierte Baugruppen (3D-MID)

Kontakt: