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Oral-Poster-Präsentation

Charakterisierung von gefüllten Harzsystemen in Leiterplatten der Automobilelektronik mittels Nanoindentation

Thursday (27.06.2019)
09:48 - 09:51 Uhr

Verbundwerkstoffe aus einem gefüllten epoxidharzbasierten Harzsystem und einem Glasfasergewebe können als Basismaterial von Leiterplatten in der Automobilelektronik verwendet werden. Unter Einsatzbedingungen im Automobilbereich können erhöhte Temperaturen sowie Umgebungseinflüsse auftreten, die zu einer Alterung des Verbundwerkstoffs führen. Um die Zuverlässigkeit von Leiterplatten im Automobilbereich sicherzustellen, ist daher ein fundamentales Verständnis der Änderung der Werkstoffeigenschaften unter den Einsatzbedingungen Voraussetzung.

Verschiedene gefüllte epoxidharzbasierte Harzsysteme, die als Matrix des Basismaterials verwendet werden können, wurden im Ausgangszustand und nach isothermer Alterung an Luft untersucht. Um eine sinnvolle Werkstoffauswahl für die Matrix des Basismaterials vorzunehmen, ist die Charakterisierung der Unterschiede in den Werkstoffeigenschaften der verschiedenen Harzsysteme von besonderer Bedeutung. Für eine lokale Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der gefüllten Harzsysteme direkt an der Leiterplatte wurde die Nanoindentation verwendet.

Zunächst wurde die Anwendbarkeit der Nanoindentation auf Querschliffen von Leiterplatten, für die Bestimmung der Werkstoffeigenschaften der gefüllten epoxidharzbasierten Harzsysteme untersucht. Die Ergebnisse zeigen abhängig von der Messposition, einen unterschiedlich starken Einfluss der Glasfasern und der Kupferinnenlagen auf die Messwerte. Die Werte für Härte und E-Modul der gefüllten epoxidharzbasierten Harzsysteme können aus den Daten entnommen werden. In einem zweiten Schritt wurde untersucht, ob sich Unterschiede zwischen den verschiedenen gefüllten epoxidharzbasierten Harzsystemen im Ausgangszustand und nach isothermer Alterung an Luft mittels Nanoindentation darstellen lassen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Nanoindentation hierfür eine geeignete Methode ist. Unterschiede in den Werkstoffeigenschaften der verschiedenen gefüllten epoxidharzbasierten Harzsystemen konnten im Ausgangszustand und nach isothermer Alterung an Luft dargestellt werden. Nach isothermer Alterung an Luft wurden unterschiedliche Werkstoffeigenschaften der gefüllten Harzmatrix nahe der Leiterplattenoberfläche und in den innenliegenden Isolationsschichten der Leiterplatte festgestellt. Diese Unterschiede traten nicht im Ausgangszustand auf. Es wird vermutet, dass die Unterschiede durch die thermo-oxidative Alterung der epoxidharzbasierten Harzsysteme nahe der Leiterplattenoberfläche verursacht werden.

 

Sprecher/Referent:
Sarah Ulmer
Robert Bosch GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Thomas D. Ewald
    Robert Bosch GmbH
  • Xiaoxuan Wang
    Robert Bosch GmbH
  • Prof. Dr. Bodo Fiedler
    Technische Universität Hamburg-Harburg