Studentische Arbeiten

Aufgabenstellung

Folienbasierte ultradünne Mikrosysteme ermöglichen die Herstellung und Integration von vielfältigen Mikroaufbauten in kleinen Bauräumen. Diese beinhalten ultradünne Bauelemente sowie Sensorfunktionen, die u. a. im Bereich Industrie 4.0, intelligente Leichtbau-Strukturen, körpernahe Sensoren für die Medizintechnik und Smart Wearables eingesetzt werden können.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen aufbauend auf dem Stand der Technik unterschiedliche Aufbau- und Verbindungstechniken zum Aufbau von ultradünnen Chips (UTCs) auf flexiblen Schaltungsträger vergleichend untersucht werden. Dafür sollen in erster Linie eine umfangreiche Recherche zur AVT von UTCs auf Foliensubstraten durchgeführt und daraus potenzielle Lösungsansätze bewertet und erarbeitet werden. Für die Versuchsdurchführung soll eine statistische Versuchsplanung eingesetzt werden. Die Aufbauten werden anschließend über einen vorhandenen Prüfstand auf Biegung charakterisiert. Für die Durchführung dieser Arbeit werden mit Unterstützung von erfahrenen Mitarbeitern im Haus vorhandene Prozesse wie Dispensen, Kleben, Laminieren und Bestücken eingesetzt.

Einzeltätigkeiten

• Recherche und Erarbeitung von Lösungsansätzen zum Aufbau von UTCs auf Foliensubstraten
• Erstellung einer statistischen Versuchsplanung DoE
• Erarbeitung der wichtigen Prozessparameter für die ausgewählten Lösungen
• Herstellung der Aufbauten
• Charakterisierung der Aufbauten mittels Biegeprüfung
• Dokumentation der Ergebnisse

Beginn: ab November

Aufgabenstellung

In der Arbeit soll der ökologische Fußabdruck des FFF-Verfahrenes untersucht werden. Sie wird mit Unterstützung der Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP durchgeführt. An einer FFF-Anlage sollen Bauteile unter Verwendung unterschiedlicher Parametersätze aufgebaut und der dazu benötigte Energie- und Materialverbrauch ermittelt werden. Die so gesammelten Daten sollen dann über eine Ökobilanz-Datenbank, die am IPB zu Verfügung steht, mit alternativen Verfahren wie z.B. dem Spritzguss verglichen und bezüglich ihres ökologischen Fußabdrucks eingeordnet werden.

Einzeltätigkeiten

• Einarbeitung in die relevante Literatur
• Design von Prüfkörpern
• Aufbau der Prüfkörper unter Variation von z.B. Düsendurchmesser, Orientierung, Material, …
• Gründliche Aufarbeitung und Dokumentation der ermittelten Daten
• Auslesen der relevanten Vergleichswerte aus der Datenbank am IBP
• Kritischer Vergleich der Energie und Massenströme von FFF mit anderen Technologien wie dem Spritzguss
• Schriftliche Ausarbeitung

Beginn: ab sofort

Ihr Ansprechpartner am IFM:
Dipl.-Ing. Tobias Vieten
Allmandring 9 b
70569 Stuttgart
Tel.: (0711)685-83731
E-mail: Tobias.Vieten(at)ifm.uni-stuttgart.de

Aufgabenstellung

MID – Molded Interconnect Devices sind meist polymere 3D-Substratmaterialien, die typischerweise zunächst Laserdirektstrukturiert (LDS) und danach außenstromlos mit Cu/Ni/Au metallisiert werden. Dies ermöglicht designflexible elektrische Leiterbahnlayouts zu generieren, auf welche sich elektronische Komponenten aufbringen lassen, um komplexe Schaltungsträger mit einer hohen Integrationsdichte zu erhalten. Solche MID finden bereits in den Bereichen Automotiv, Medizintechnik oder Kommunikations- und Informationstechnik Anwendung.

Die Zuverlässigkeit der metallischen Leiterbahnen auf MID-Substratwerkstoffen ist eine wesentliche Grundvoraussetzung für die Brachen-übergreifende Anwendung von MID. Jedoch ist die Entstehung von Mikrorissen in den Leiterbahnen, welche überwiegend in der Nickelschicht entstehen, eine der häufigsten Ausfallursachen.

In dieser Arbeit sollen daher nickelfreie Schichtsysteme auf verschiedenen MID-Substratwerkstoffen untersucht werden. Solche Schichtsysteme sind z.B. Cu/Ag, Cu/Sn, oder Cu/Pd/Au, die sowohl auf Thermoplaste als auch auf Duroplaste selektive abgeschieden und anschließend optisch, elektrisch und mechanischen charakterisiert werden sollen.

Einzeltätigkeiten

• Einarbeitung in relevante Literatur
• Einarbeitung in relevante Geräte und Tools
• Erstellung von geeigneten Testlayouts
• Unterstützung bei der Herstellung der Testbauteile
• Optische, elektrische und mechanische Charakterisierung der Teststrukturen
• Dokumentation der Ergebnisse und schriftliche Ausarbeitung

Beginn: ab 1.11. möglich

Aufgabenstellung
Moderne, digitale 3D-Mikroskope ermöglichen eine Vielzahl von Methoden zur Darstellung dreidimensionaler Mikroteile. Hierbei kommt insbesondere das Verfahren des z-Stackings zum Einsatz, bei welchem eine Vielzahl von Bildern entlang der z-Zustellung gemacht wird und hieraus ein Bild mit durchgängiger Tiefenschärfe zu erzeugen. Gleichzeitig wird die Information verarbeitet, dass auch Höheninformationen abrufbar sind.
Erweiterte Verfahren ermöglichen Stitching, wobei hier mehrere Bilder im Übergangsbereich entlang der x- und y-Achse zusammengefügt werden. Aufgrund der hohen Datenmengen ist die Echtzeit-Verarbeitung jedoch nur bis zu einer sehr begrenzten Bildgröße und nur unter enormen Hardware-Ressourceneinsatz möglich.
Im Rahmen der Arbeit sollen einerseits die Grenzen der Echtzeitverarbeitung hinsichtlich Genauigkeit und Leistung mit der bestehenden Hardware getestet werden. Andererseits sollen spezielle Offline Verfahren mit kommerzieller Software erarbeitet werden und diese mit der Echtzeit-Verarbeitung abgeglichen werden.

Einzeltätigkeiten

• Einarbeitung in die 3D-Mikroskopie mit dem Gerät Hirox RH-2000
• Testmessungen an unterschiedlichen 2D- und 3D-Objekten mit Hirox-Software
• Erarbeitung von Offline Stitching mittel Kolor Autopano Giga und Image Composite Editor
• Erarbeitung eines Prozessablaufs zur Aufnahme kombinierter z-Stack/Rotationsbildern
• Erarbeitung eines Prozessablaufs zur Erstellung von 3D-Panoramabildern
• (Erstellung von 3D Modellen basierend auf Daten der 3D-Panoramabilder – optional)
• Vergleich der Leistungsfähigkeit der Methoden und Auswahlempfehlung

Beginn: sofort

Ihr Ansprechpartner am IFM:
Dr. Thomas Günther
Allmandring 9 b
70569 Stuttgart
Tel.: (0711)685-83713
E-Mail: Thomas.guenther(at)ifm.uni-stuttgart.de

Durch unsere enge Kooperation mit Hahn-Schickard vermitteln wir auch weitere Studentische Arbeiten an die Standorte Hahn-Schickard Villingen-Schwenningen und Hahn-Schickard Freiburg. Die Angebote finden Sie auf der Homepage von Hahn-Schickard im Bereich Jobs und Karriere.