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TLP-Fügeverfahren bei geringen Prozesstemperaturen (LowTemp-TLP)

Im Vergleich zum binären System Ag-Sn lässt sich durch Einsatz des ternären Systems Ag-In-Sn die Fügetemperatur deutlich verringern (von 250°C auf ca. 150°C). Dies vergrößert die Anwendungsmöglichkeiten erheblich, da nun das Verfahren auch für temperatursensitive Fügepartner zugänglich wird.

Ziel des Projekts ist es, sowohl Zusammensetzung als auch Prozessparameter so zu optimieren, dass bei möglichst geringer Fügetemperatur temperaturstabile Verbindungen entstehen. Zur Darstellung der Fügepartner sollen vorrangig elektrochemische Verfahren eingesetzt werden, entweder als Folie oder in Form einer Direktbeschichtung. Bei den Projektpartnern werden Versuchsreihen mit unterschiedlichen Prozessbedingungen (Temperatur, Druck, Zeit) durchgeführt und die Ergebnisse analysiert. Dies bildet eine hochkomplexe Optimierungsaufgabe, da sowohl die Materialien und Schichtdicken als auch Temperaturrampen und Anpressdrücke variiert werden müssen, um ein optimales Ergebnis zu erhalten. Insbesondere ist zu erwarten, dass sich aufgrund der dynamischen Schmelz-, Erstarrungs- und Diffusionsprozesse nichtlineare Abhängigkeiten von den Eingangsparametern ergeben. Aufgrund der Erfahrungen der beteiligten Forschungsstellen in der TLP-Prozesstechnik, der galvanischen Abscheidung und der Metallkunde sind sehr gute Voraussetzungen zur Erreichung des Ziels gegeben. Mögliche Anwendungen werden im Bereich der Sensorik, Leistungs- und Optoelektronik gesehen wie auch für MEMS-Bauelemente.

Laufzeit: 2021 bis 2023

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Fördergeber
IGF
Projektträger
AiF
Kooperationspartner
Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie – fem, Universität Freiburg Institut für Mikrosystemtechnik – IMTEK
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Kompetenzen

  • Aufbau- und Verbindungstechnik
  • Mikromontage
  • Fügetechnik
  • Reaktives Fügen
  • Lasermaterialbearbeitung