Oberflächentechnik und Korrosionsschutz

Elektronische Baugruppen müssen in ständig steigender Zahl auch unter extremen Einsatzbedingungen langzeitstabil funktionieren. So ist es z. B. im Automotive-Bereich und in der Luftfahrt essenziell, dass sicherheitsrelevante elektronische Komponenten zuverlässig ihre Funktion aufrechterhalten – und dies auch unter erschwerten Bedingungen wie schnell wechselnden Temperaturen, erhöhter Feuchtigkeit und zum Teil chemisch aggressiven Medien. Das Fraunhofer IFAM hat vielfältige Erfahrungen auf dem Gebiet des Korrosionsschutzes elektronischer Baugruppen und ist daher idealer Ansprechpartner bei Fragen der Vorbehandlung und Schutzbeschichtung dieser Komponenten.

Einsatzbedingungen der elektronischen Baugruppe berücksichtigen

Auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen muss die Betriebssicherheit elektronischer Komponenten gewährleistet werden. Dies erfordert z. T. komplexe Verfahren, darunter bspw. mehrstufige Reinigungsprozesse, Aktivierungen und Schutzlackierungen oder auch das Vergießen der gesamten Baugruppe mit einer polymeren Schutzschicht.

Um eine geeignete Schutzbeschichtung auszuwählen, berücksichtigen unsere Expertinnen und Experten die Materialkombination der Baugruppe sowie die Einsatzbedingungen, unter denen sie zuverlässig funktionieren soll. So finden wir die ideale Beschichtung für die jeweilige Anwendung und können daraus das optimale Applikationsverfahren für die Schutzbeschichtung ableiten.

Reinigung: Oberfläche der Baugruppe muss frei von Rückständen sein

Eine wesentliche Voraussetzung für die zuverlässige Wirkung der Schutzbeschichtung ist eine gute Adhäsion des Schutzlackes bzw. der Vergussmasse auf der Oberfläche der Baugruppe, die auch den späteren Einsatzbedingungen standhält. Um hier das Ziel einer ausreichenden Adhäsion zu erreichen, muss die Substratoberfläche frei von Rückständen sein, die eine chemische Anbindung der Schutzschicht verhindern können (wie z. B. Rückstände von Flussmitteln aus dem Lötprozess oder andere Verunreinigungen aus der Baugruppenfertigung).

Um die entsprechende Bauteilreinheit zu gewährleisten, kann – je nach Zustand der elektronischen Baugruppe nach dem Fertigungsprozess – ein mehrstufiger nasschemischer Reinigungsprozess aus Wirkbädern und anschließenden Spülbädern notwendig sein.

Abhilfemaßnahmen im Schadensfall

Auch, wenn sich bereits ein Schadensfall an elektronischen Komponenten ereignet hat, unterstützen unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gerne dabei, mithilfe von Analysen die Schadensursache aufzuklären. Hierdurch können Abhilfemaßnahmen entwickelt und zukünftige Schäden verhindert werden.

Die Arbeitsgruppe Oberflächen- und Nanostrukturanalytik unter der Leitung von Dr. Thorsten Fladung beschäftigt sich mit der chemischen und topographischen Charakterisierung von Grenzflächen. Mit Hilfe von oberflächenempfindlichen Analysetechniken können dabei grenzflächenbasierte Phänomene wie z.B. Adhäsion und Korrosion im Detail untersucht und die entsprechenden Materialeigenschaften auf dieser Basis gezielt optimiert werden.