Influence of Process Parameters on Interfacial Adhesion, Mechanical and Thermomechanical Properties of Glass Fiber Reinforced Epoxy Resin in Printed Circuit Boards

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

In dieser Arbeit werden die Auswirkungen des Pressvorgangs bei der Herstellung von Leiterplatten (PCBs) auf die Bruchzähigkeit sowie die mechanische und thermomechanische Performance der dielektrischen Schichten von PCBs mit Hilfe einer statistischen Versuchsplanung (DoE) experimentell bestimmt. Eine starke Grenzflächenhaftung in Leiterplatten ist beispielsweise entscheidend für die Gewährleistung der langfristigen Zuverlässigkeit, da sie Delamination und mechanische Ausfälle unter verschiedenen Betriebsbedingungen verhindert. Die Ergebnisse sollen wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung der Pressprofile liefern, um die Materialeigenschaften und die Schicht-zu-Schicht-Haftung zu verbessern und damit die Gesamtleistung und Haltbarkeit der Leiterplatten zu erhöhen. Die kinetische Aushärtungsmodellierung und die rheologische Charakterisierung wurden zur Festlegung der Prozessparameter verwendet, gefolgt von der Erstellung einer Versuchsplanung (DoE), die eine statistische Auswertung der Faktoren und Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Materialeigenschaften ermöglicht. Die mechanische und thermomechanische Leistung wurde mit konventionellen Methoden wie Zugversuch, dynamische mechanische Analyse (DMA) und thermomechanischer Analyse (TMA) charakterisiert, während die interlaminare Haftfestigkeit mit einem bruchmechanischen Ansatz auf der Grundlage des Double Cantilever Beam (DCB) Tests bewertet wurde. Die Ergebnisse des faktoriellen Versuchsplan zeigten, dass die mechanischen und thermomechanischen Eigenschaften keine signifikanten Abweichungen aufwiesen, die durch die variierten Prozessparameter beschrieben werden können. Die Bruchzähigkeit hingegen wurde eindeutig durch den Pressprozess beeinflusst, was zu drei verschiedenen Bruchverhalten führte. Die statistische Auswertung zeigte, dass die Bruchzähigkeit neben dem Druck, der Haltetemperatur und der Zeit vor allem von der Heizrate beeinflusst wird, was zu einer Schwächung der Grenzfläche mit steigenden Heizraten führt. Die gewonnenen Erkenntnisse über den Einfluss des Pressprozesses können letztlich dazu genutzt werden, werkstoffspezifisch optimale Parametersätze beim Pressen zu finden, die die Grenzflächenhaftung der Schichten im Inneren verbessern können.

Details

Titel in ÜbersetzungEinfluss von Prozessparametern auf interlaminare Haftung, mechanische und thermomechanische Eigenschaften von glasfaserverstärktem Epoxidharz in Leiterplatten
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Zündel, Julia, Betreuer (extern), Externe Person
  • Pinter, Gerald, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung18 Okt. 2024
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2024