Ausgangssituation

Im Rahmen des Projekts FORnanoSatellites sollen Konzepte zur Miniaturisierung des standardisierten n × 10 cm × 10 cm × 10 cm CubeSats (n = die Anzahl der CubeSat-Einheiten) untersucht werden. Die Motivation hierfür liegt darin, dass durch die Reduzierung von Größe und Gewicht des Standard-CubeSats eine größere Anzahl an Einheiten verpackt und in den Orbit transportiert werden kann. Dies steigert nicht nur die Gesamtleistungsfähigkeit von Satellitennetzwerken, sondern trägt auch zur Senkung der Transportkosten bei.
Eine solche Miniaturisierung kann durch innovative additive Fertigungsverfahren realisiert werden, bei denen beispielsweise Leiterbahnen direkt in das Gehäuse des CubeSats integriert werden. Dies ist unter anderem durch Druckprozesse (e.g., Aerosoljet, Piezojet, Inkjet), Plasmabeschichtungen oder Laser-Direktstrukturierung (LDS) möglich. Auf diese Weise lässt sich Gewicht einsparen, da auf eine herkömmliche FR4-Leiterplatte verzichtet werden kann. Eine zentrale Herausforderung dieses Ansatzes ist jedoch die Haftung der gedruckten Strukturen auf dem Substrat. Da Satelliten extremen Umgebungsbedingungen wie hohen Temperaturen und starken Vibrationen, insbesondere während des Raketenstarts, standhalten müssen, ist eine zuverlässige Adhäsion der integrierten Metallisierung auf dem Substrat zwingend erforderlich.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen daher die Haftmechanismen von durch verschiedene Prozesse hergestellter Metallisierung untersucht und Strategien zur Verbesserung der Haftung, beispielsweise durch den Einsatz von Haftvermittlern, detailliert analysiert werden.

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit sollen folgende Schwerpunkte untersucht und erarbeitet werden:

• Einarbeitung in das Thema sowie den aktuellen Stand der Technik zur Metallisierung im Kontext funktionaler Integration (z. B. Druckverfahren, Plasmabeschichtung, Laser-Direktstrukturierung)
• Darstellung und Analyse unterschiedlicher Haftmechanismen metallischer Schichten auf verschiedenen Substraten
• Bewertung von Strategien zur Haftungsverbesserung, insbesondere durch den Einsatz von Haftvermittlern oder Oberflächenmodifikationen.
• Zusammenstellung der Anforderungen an Materialien, Fertigungsverfahren und Umweltbeständigkeit im Hinblick auf den Einsatz im Satellitenumfeld (z. B. Temperatur, Vibration, Vakuum)
• Sammlung und Zusammenfassung möglicher Verbesserungsstrategien für Metallisierungsprozesse, die am FAPS praktisch umgesetzt werden können.
• Strukturierte Dokumentation der Arbeit und der erzielten Ergebnisse.

Vorkenntnisse und Voraussetzungen

• Interesse an angewandter Forschung und technologischer Analyse im Satellitenbau
• Kommunikationsfähigkeit
• Sehr gute Kenntnisse der deutschen oder englischen Sprache
• Strukturierte und sorgfältige Arbeitsweise
• Arbeiten im Team

Voraussetzungen

Beginn

• Ab sofort und jederzeit möglich

Sonstiges

• Bearbeitung der Arbeit kann größtenteils im Home-Office erfolgen
• Der Arbeitsumfang kann je nach Art der Arbeit angepasst werden

Bewerbung

• Email an koksiong.siah@faps.fau.de mit Lebenslauf und Notenspiegel

Kontakt: