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Mit der fortschreitenden branchenübergreifenden Miniaturisierung elektronischer Baugruppen, beispielsweise im Bereich der Automobil- oder Kommunikationselektronik, steigen Leistung, Komplexität und Funktionsdichte der Bauteile. Leistungsfähigere Produkte erfordern dabei höhere Signalübertragungsfrequenzen und ein stetig wachsendes Know-how in der Herstellung. Das betrifft insbesondere die Leiterplatte, ein substanzielles Element für nahezu jede elektronische Anwendung.
Durch den Einsatz von plasmabasierten Verfahren wird die Grundlage für die Verarbeitung von Hochfrequenz-Basismaterialien wie RO3003TM in der Leiterplattenfertigung geschaffen.
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Plasmabearbeitung von Platinen, die auf diesem Sondermaterial aufgebaut sind. Die Aufgabenstellung besteht darin, den Plasmaprozess, insbesondere die Aktivierung der Oberfläche, und relevante Parameter zu untersuchen und zu optimieren mit dem Ziel, die Oberflächenenergie und die Benetzbarkeit für nachfolgende Metallisierung anzupassen und zu verbessern.
Es werden nach der Vorstellung fachbezogener Grundlagen und eines Versuchsplans Methoden aufgezeigt, um die Qualität der Oberflächenaktivierung zu beurteilen. Ferner werden die durchgeführten Versuche und erzielten Ergebnisse umfangreich ausgewertet und Schlussfolgerungen für die Leiterplattenfertigung der KSG GmbH aus den Resultaten abgeleitet.
Die stetig voranschreitende branchenübergreifende Miniaturisierung und die zunehmende Komplexität elektronischer Baugruppen, beispielsweise im Bereich der Medizintechnik oder der Kommunikationselektronik, erfordern die stetige Weiterentwicklung der Leiterplatte, die das Schaltungsfundament darstellt. Um höhere Integrationsdichten sowie kürzere Leitungs- und Signalwege zu realisieren, sind Leiterplattenhersteller gefordert, neue Fertigungs-verfahren zu entwickeln und Prozessoptimierungen voranzutreiben.
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Optimierung der fotolithografischen Leiterbildstrukturierung, einem Kernprozess in der Fertigung einer Platine. Das Ziel ist die prozesssichere Herstellung von Leiterbreiten und -abständen von 50 µm, um die Fertigungsfähigkeiten im High-End-Bereich zu erweitern. Neben einer Vorstellung des Tenting-Verfahrens zur Leiterbildherstellung werden Methoden und Prüfverfahren aufgezeigt, um die Qualität der gefertigten Strukturen zu bewerten. Eine Analyse der bestehenden Prozesse der KSG GmbH lieferte die Grundlage für das Ausschöpfen von Optimierungs-potentialen. Aus umfangreichen Versuchsreihen zur Untersuchung der Prozesse der Leiterbildstrukturierung konnten die Haupteinflussgrößen auf die Herstellbarkeit hoher Strukturdichten, wie die Ätzparameter, abgeleitet werden. Abschließend wurde die Prozess-fähigkeit des optimierten Tenting-Verfahrens statistisch analysiert und die Realisierbarkeit der Herstellung von 50 µm-Strukturgrößen in der Fertigung mit den bestehenden Materialen und der verfügbaren Anlagentechnik bewertet.