The role of adhesion layers on the interfacial reliability of multilayer insulators

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Metallische Mehrschichtsysteme, die auf flexiblen Polymersubstraten abgeschieden werden sind wichtige Komponenten für gegenwärtige und zukünftige Anwendungen in der Raumfahrt. Die Metall-Polymer-Interfaces stellen Schwachstellen in diesen Materialien dar, da sie die benachbarten Materialien verbinden, welche sehr unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen. Die Adhäsion hängt daher stark von der Gesamtzuverlässigkeit des Materialsystems und seiner Lebensdauer ab. Ag-Filme von 200 nm und 900 nm auf Kapton- und Polyethylennaphthalat-Substraten mit und ohne Ti-Interfaceschichten zur Steigerung der Adhäsion wurden hinsichtlich der Wirkung der Ag-Dicke, der Substrat- und der Ti-Zwischenschicht auf die Adhäsion und die Schadensentwicklung untersucht. Eine Vorcharakterisierung des Materials mit In-situ-Fragmentierung zur Beurteilung der Schadensentwicklung vor dem Adhäsionstest zeigte hauptsächlich Dickeneffekte. Dickere (900 nm) Ag-Schichten führten zu einer geringeren Schädigung als dünnere Ag-Schichten (200 nm). Für das Testen mittels Tensile induced delamination-Verfahren wurde eine Mo-stressed overlayer aufgebracht. Die Ergebnisse des Adhäsionstests zeigten den nachteiligen Effekt eines Ti-Interface auf die Adhäsionsenergie von 200 nm Ag-Filmen sowohl auf Kapton als auch auf Polyethylennaphthalat. Die Charakterisierung der Interfacechemie mit Röntgen-Photoelektronenspektroskopie wurde verwendet, um die chemische Zusammensetzung des Interfaces von 200 nm Ag-Filmen auf PEN-Substraten mit und ohne Ti-Zwischenschicht quantitativ zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das Vorhandensein von Interfaceschichten nicht notwendigerweise die Adhäsion verbessert und, dass diese in zukünftigen MLIs nicht notwendig sind. Die Ergebnisse haben auch weitere Auswirkungen auf die Anwendung in flexiblen Elektronikbauteilen und anderen Metall-Polymersystemen.

Details

Titel in ÜbersetzungDie Rolle von Adhäsionsschichten bezüglich der Interface auf die Zuverlässigkeit von Multischicht-Isolatoren
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung28 Juni 2019
StatusVeröffentlicht - 2019