Nanomaterialien für eine skalenübergreifende AVT - Nanoskala: Schlussbericht. Förderkennzeichen BMBF 16SV3571

Im Bereich der Mikrosystemtechnik gehen die Anforderungen in Richtung einer immer stärkeren Miniaturisierung. Die zu erwartenden Anforderungen für die AVT können mit herkömmlichen Verfahren nicht mehr erfüllt werden Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung und Verarbeitung prototypischer Materialien für die AVT mit nanoskaligen Strukturen für die verbesserte Zusammenführung von Bauteilen und Strukturen unterschiedlicher Größenskalen. Im Teilprojekt 'Nanotinten' wurden mittels VERL Technologie nanoskalige Silber und Cu-Legierungsdispersionen hergestellt und daraus verdruckbare Tinten formuliert. Mit diesen, sowie kommerziellen Tinten wurden mittels Aerosoldruckverfahren Substrate und Embedded Systems bedruckt, gesintert und die relevanten Eigenschaften charakterisiert. Als Demonstrator wurde das Drahtbonden eines eingebetteten Strömungssensors erfolgreich durch gedruckte Kontaktierungen über mehrere Materialien hinweg substituiert. Im Teilprojekt 'CNT-Klebstoffe' wurden Klebstoffe mit unterschiedlichen Carbon Nanotube (CNT)-Typen gefüllt, die Komposite charakterisiert und anschließend als Demonstrator SMD-Bauteile mit diesen Klebstoffen auf FR4 Materialien verklebt. Die Klebstoffe wurden mittels Ofen und Mikrowellenstrahlung gehärtet. Es konnten Klebstoffe mit vollständiger Dispergierung der Nanopartiket erhalten werden. Die Eigenschaften, insbesondere die Alterungsbeständigkeit, waren durch die Nanopartikel verbessert. Durch Einsatz der Mikrowelle konnte die Härtungszeit auf ein Zehntel reduziert werden. Die hohe Alterungsbeständigkeit und sehr schnelle und energiesparende Mikrowellenerwärmung der untersuchten Komposite macht den Einsatz für die Leiterplatinenbestückung sehr attraktiv