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Plasmabeschichtung

Plasmaspritzen (Plasmabeschichtung) bietet durch den zugrundeliegenden Prozessablauf die Möglichkeit der Beschichtung einer Vielzahl von Materialkombinationen. Mit einer geeigneten Handhabungsstation ist die Beschichtung von dreidimensionalen Grundsubstraten möglich.

Der dreidimensionale Aufbau von funktionalen Schichten ist Gegenstand verschiedener Forschungsvorhaben wie bspw. von AgOn3D und CIMAMET.

Mittels plasmabasierter Beschichtungstechnologien können flexible Die-Top Systeme für den Leistungshalbleiter aufgebracht werden.

  • Die plasmabasierte Beschichtungstechnologie ermöglicht eine kosteneffiziente und flexible Kupfermetallisierung wodurch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von leistungselektronischen Modulen gesteigert werden kann
  • Die Reduzierung unter inerter Atmosphäre erlaubt die Beschichtung unter Normal-Atmosphäre wodurch das Prozesshandling vereinfacht und die Anlagenkosten gesenkt werden können
  • Der Temperprozess erhöht die Adhäsion zwischen Metallisierung und Substrat und verbessert ebenfalls die Schichtqualität
  • Nachfolgend werden die Wafer vereinzelt; der Modulaufbau mit Cu-Bond als Oberseitige Verbindung wird in Folgeprozessen realisiert

Prozessablauf

  1. Vorbereitung des Substrats
  2. Metallisierung
    a, Erzeugung des Plasmas
    b, Injektion des Kupferpulvers
    c, Gas-Partikel-Reaktion
    d, Auftreffen auf das Substrat und Schichtbildung
  3. Aufbau- und Verbindungstechnik

Vorteile der additiven Plasmabeschichtung

  • Niedrige thermische Belastung des Substrats
  • Vielfältige Substrate verwendbar (Polymere, Metalle, Keramiken)
  • Kurze Prozesszeiten, da keine Vor- und Nachbehandlung notwendig
  • Umweltfreundlich – Chemie und Lösungsmittelfrei
  • Beschichtung von 3D-Oberflächen

Unstrukturierter thermischer Beschichtungsprozess

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Herstellung von Leiterbahnstrukturen auf planaren Keramiksubstraten mittels Plasmabeschichtungsverfahren

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Applizieren von elektrisch leitenden Strukturen auf Gipskarton zur Herstellung von Flächenheizsegmenten

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Erprobung der Eignung von additiv applizierten Heizstrukturen auf Oberflächen von Windkraftanlagen zur Enteisung

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Einbau der Flächenheizsegmente unter realen Bedingungen zeigt bestmögliche Ergebnisse hinsichtlich Behaglichkeit

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Quelle des Textes und Videos: FAPS, FAU, E|Home Center
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