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Projekte und Fachgruppen  
Projekt »Aktive Maske«
Fachgruppe »Thermisches Ausdehnungsverhalten«
Projekt »Aktive Maske«

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Strukturierte Metallisierung mit der
»aktiven Maske« (Film 1,3 MB)


gefördert durch die
Stiftung Industrieforschung

Stiftung Industrieforschung
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Beschichtungsverfahrens, mit dem Metallelektroden und Leiter-
bahnen ohne chemischen Unterbau haftfest und strukturiert auf 2D- und 3D-Kunststoffbauteilen aufgebracht werden können. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass über eine »aktive Maske« im Niederdruckplasma eine Aktivierung der nichtabgedeckten Zonen erreicht wird und dies mit einer Metalli-
sierung dieser Zonen in einem sofort anschießenden Hohlka-
thoden-Sputterprozess
kombiniert wird. Damit wird die »Aktive Maske« sowohl zur Plasmaaktivierung als auch zur Deposition des Metalls eingesetzt.

Dieser neuentwickelte Prozess verbindet die Vorteile der einzel-
nen Verfahren. Er weist als plasmagestützter Prozess hohe Haftfestigkeiten auf und ist ausgesprochen umweltverträglich. Das Metallisierungsverfahren ermöglicht hohe Sputterraten und zudem eine erhebliche Materialvielfalt an Metallen. Die hohe Gestaltungsvielfalt spiegelt sich im Einsatzbereich des Verfah-
rens wieder. So besteht die Möglichkeit eines zusätzlichen Un-
terbaus durch verschiedene Materialien (z.B. Cu, Ti, TiN), um die höchstmögliche Haftung auf verschiedenen Kunststoffen zu erreichen. Aber auch chemisch inerte Metalle (z.B. Au, Pt, Pd) können eingesetzt werden, was besonders für die Herstellung von Platinelektroden im Bereich »Biotechnologie« von Bedeu-
tung ist. Durch die Verwendung dieses Verfahrens können 2D- und 3D-Bauteile für den Bereich »3D-MID-Technologie« struk-
turiert vorbehandelt und metallisiert werden. Dabei sollen Struk-
turbreiten erreicht werden, die unter 500 µm liegen.


Fachgruppe »Thermisches
Ausdehnungsverhalten«


Vollflächig metallisiertes MID-Bauteil
 
In Zusammenarbeit mit weiteren Forschungseinrichtungen und Unternehmen der Forschungsvereinigung 3-D MID e.V wird sich mit dem thermischen Ausdehnungsverhalten von Kunststoffen im praxisrelevanten Bereich beschäftigt.

Die Glasübergangstemperaturen vieler technisch relevanter teil-
kristalliner Kunststoffe (PP, PA, PBT, PET etc.) liegen im Tem-
peraturbereich zwischen -20 °C und 100 °C, dem potentiellen Temperatureinsatzgebiet von 3D-MID. Durch Erwärmen und Abkühlen im Gebrauch wird die Glasübergangstemperatur über- bzw. unterschritten. Da die angegebenen Ausdehnungs-
koeffizienten von Kunststoffen häufig zwischen 23 °C und 55 °C ermittelt werden, bleiben dabei sprunghafte Änderungen im pra-
xisrelevanten Bereich wie z.B. beim Glasübergang unberück-
sichtigt.

Auch der Einfluss der verschiedenen Metallisierungsverfahren auf die thermische Ausdehnung soll untersucht werden, um Schlussfolgerung auf die bestmögliche Verwendung für die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten aufzuzeigen. Neben der chemischen Metallisierung werden dabei auch PVD-Verfahren eingesetzt, wobei u.a. auch der Schichtaufbau variiert werden soll.


    © 12/2001
Fraunhofer-Gesellschaft