Einfluss der Haftfestigkeit in spritzgegossenen Metall-Kunststoff-Verbindungen auf die Zuverlässigkeit von Baugruppengehäusen für die Mechatronik

Abstract:
In einem Forschungsvorhaben wurden Verfahren zur lokalen Vorbehandlung von Kupfersubstraten für multifunktionale Premolded Packages untersucht. Durch geeignete Vorbehandlung der Substrate kann die Adhäsion und Beständigkeit solcher spritzgegossener Metall-Kunststoff-Verbindungen signifikant verbessert werden. Neben diesen Ergebnissen werden Methoden zur Charakterisierung der Haftfestigkeit solcher Verbindungen demonstriert. Mit diesen kann der Einfluss unterschiedlicher Oberflächenbehandlungen spritzgegossener Verbindungen auf die Haftfestigkeit bewertet werden. Neben der Messung von Scherkräften mit Hilfe von Pulltests werden auch bruchmechanische Größen wie die Bruchzähigkeit oder die kritische Energiefreisetzungsrate der Metall-Kunststoff-Verbunde mit dem Vier-Punkt-Biegeversuch bestimmt. Somit konnten im Rahmen des Vorhabens verschiedene Konzepte zur Erhöhung der Haftfestigkeit verifiziert werden. Die für den Verbund verwendeten Kunststoffe PBT (Polybutylenterephtalat) sowie LCP (Flüssigkristallpolymer) sind aktueller Industriestandard. Ferner wird der Pulltest auch zur Bestimmung von Haftungsverlusten nach Temperaturwechseltests sowie nach Pressure-Cooker-Lagerung eingesetzt.