|
|
Unsere M A T E R I A L R E C H E R C H E N geben ...
Innovations-Impulse - über 200 namhafte Unternehmen haben bereits unsere Dienstleistungen (Recherche & Beratung) in Anspruch genommen! Wann zählt ihr Unternehmen dazu?
Mit einer Antihaftbeschichtung auf Basis chemischer Nanotechnologie haben Siemens-Forscher die Produktion von Leiterplatten verbessert. Der Lotus-Effekt kommt bei Schablonen zum Einsatz, durch die Lotpaste auf Platinen gedruckt wird. Das Bild vorne zeigt, wie sich der Effekt auf eine Oberfläche auswirkt.
Lotus-Effekt beim Löten mit Nanotechnologie
Mit einer Antihaftbeschichtung auf Basis chemischer Nanotechnologie haben Siemens-Forscher die Produktion von Leiterplatten verbessert. Der Lotus-Effekt kommt bei Schablonen zum Einsatz, durch die Lotpaste auf Platinen gedruckt wird.
Damit werden feinste Lötstrukturen von einigen 100 Mikrometern möglich. Das Verfahren verbessert auch die Qualität der Leiterplatten, die das Herzstück aller elektronischen Geräte sind. Zudem sparen die beschichteten Schablonen Zeit in der Produktion, weil sie weniger oft gereinigt werden müssen. Die Beschichtung ist bereits in verschiedenen Elektronikfertigungen im Einsatz. Antihaftbeschichtungen verhindern die Benetzung der Oberfläche durch Flüssigkeiten oder zähe Stoffe. Das erreicht man entweder mit einer speziellen Struktur der Oberfläche – bekannt geworden durch den Lotus-Effekt – oder indem man die Oberflächenenergie des Materials herabsetzt – zum Beispiel mit einer Teflonbeschichtung. Antihaftbeschichtungen für Flüssigkeiten sind seit langem bekannt. Für sehr zähe Materialien wie Lotpasten gab es bisher noch keine entsprechende Lösung.
Die Forscher von Siemens Corporate Technology in Erlangen stellen die Beschichtung in einem Sol-Gel-Prozess her. Aus einer Dispersion mit sogenannten Precursor-Molekülen, dem Sol, entsteht in mehreren chemischen Prozessen ein Gel, das auf der Schablone zu einer festen Schicht ausgehärtet wird. Als Ausgangsprodukt dienen flüssige metallorganische Verbindungen (Alkoholate), die im Laufe des Prozesses mit ihren funktionellen Gruppen ein anorganisches-organisches Netzwerk bilden. Die Struktur der Alkoholate ist so gewählt, dass die Oberflächenenergie der Beschichtung möglichst niedrig ist. Die funktionellen Gruppen der Moleküle und die Beschaffenheit des Netzwerks legen die Eigenschaften der Beschichtung fest. Deshalb kann man durch die Wahl der Ausgangsstoffe die Beschichtung an die Art der Anwendung anpassen. Für Lotpasten wurde eine kratzfeste Beschichtung hergestellt, die trotz mechanischer Belastung lange haltbar ist.
Presst man Lotpaste durch Schablonen, deren Innenseiten so beschichtet sind, bleiben keine Reste an den Schablonen haften, wenn die Platine abgezogen wird. Gerade bei sehr kleinen Strukturen von einigen 100 Mikrometern Kantenlänge ist dies wichtig, weil sonst zu wenig Lotpaste auf die Platine übertragen wird. Auf diese Weise können sehr hoch aufgelöste Strukturen präzise bedruckt werden. Die Schablone selbst bleibt lange – etwa für 50 Lötzyklen – sauber. Das spart Zeit in der Produktion, die nur selten zum Reinigen der Schablone unterbrochen wird.
Quelle: Siemens AG – 30.06.2009.
 Mehr zu diesem Thema:
TU-Wissenschaftler wollen die Verkalkung von Stents verhindern
Wenn sich ein Blutgefäß durch Ablagerungen verengt und zu verschließen droht, weiten Ärzte die enge Stelle auf und setzen einen Stent: ein kleines flexibles Röhrchen, das das Gefäß offen hält. Bei bis zu 30 Prozent der Patienten verstopfen die Röhrchen allerdings erneut, weil Blutbestandteile sich an der Innenseite der Stents anlagern. Das wollen Wissenschaftler der TU Berlin zusammen mit Medizinern vom Deutschen Herzzentrum der Berliner Charité ändern.
"Developing processes for ... mehr 
Haut als biologisches Vorbild für neuartige Werkstoffoberflächenentwicklungen
"Adaptive Oberflächen für Hochtemperaturanwendungen: Das `Haut`- Konzept" lautet der Titel eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bundesweit geförderten Schwerpunktprogramms. Inhalt des Programms, das im Rahmen von 13 Einzel- und Verbundprojekten über einen Zeitraum von 6 Jahren durchgeführt wird, ist die Erarbeitung von wissenschaftlichen Grundlagen zur Funktionalisierung von Oberflächen, die nach thermischer Aktivierung adaptive, also selbst anpassende, Eigenschaften ... mehr
Nature inspires scientists to treat surfaces in a special way.
A plastic cup that can be reused without washing it, simply because contamination has no chance to stick to the surface? A self-cleaning surface like that of the leaf of a Lotus plant is ideal for many applications and consumer products. These ideal natural properties can be imitated quite well now. Structuring a plastic or other surface is possible by using an ultra fast femtosecond laser. PhD student Max Groenendijk of the Applied Laser Technology Group of the University of Twente presents remarkable ... mehr
Researchers imitate surface features of lotus plant leaves.
Researchers at the Georgia Institute of Technology are mimicking one of Nature’s best non-stick surfaces to help create more reliable electric transmission systems, photovoltaic arrays that retain their efficiency, MEMS structures unaffected by water and improved biocompatible surfaces able to prevent cells from adhering to implanted medical devices.
Based on a collaboration of materials scientists and chemical engineers, the research aims to duplicate the self-cleaning surfaces of the lotus ... mehr
Das Portfolio der bewährten bleifreien Produkte von Henkel hat Zuwachs bekommen: Multicore LF620, eine bleifreie Lötpaste, die eine große Bandbreite anspruchsvoller Anforderungen erfüllt – ein wahres Allround-Produkt, das keine Wünsche offen lässt.
Bei der Henkel-Neuheit Multicore LF620 handelt es sich um eine halogenid- und bleifreie No-clean-Lötpaste mit breitem Verarbeitungsfenster beim Druck- und Reflowprozess sowie guter Feuchtigkeitsbeständigkeit. Als Ergebnis stringenter Weiterentwicklungsarbeit bei Henkel gewährleistet Multicore LF620 eine gleichmäßige Druckleistung und optimale Formstabilität, selbst in Klimaregionen mit Temperaturen über 30°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 80 Prozent. Damit eignet sich Multicore ... mehr
Die neue Generation der hochwertigen Teflon® Antihaftversiegelungen von DuPont ist um bis zu 100 Prozent abriebfester und bis zu 50 Prozent kratzfester als bisherige Typen – bei zugleich verringertem Umwelteinfluss.
Mit ihrer Markteinführung folgt das Unternehmen den Ergebnissen einer groß angelegten, globalen Marktstudie, die den Wunsch der Verbraucher nach langlebigeren, widerstandsfähigeren Kochgeschirren aufzeigte. Die auf einer patentierten Technologie basierenden, leistungsfähigen und noch widerstandsfähigeren Antihaftversiegelungen erhielten kürzlich als branchenweit erste die Zulassung der zuständigen niederländischen Behörden für den Lebensmittelkontakt, und sie erfüllen die Anforderungen ... mehr
Benetzungstests und Messungen der Oberflächenenergie auf sehr großen Proben, auf schiefen oder senkrechten und auf umwandeten Flächen - all diese Möglichkeiten hat das MobileDrop von KRÜSS im Programm.
Das Gerät im PDA-Format wird mit nur einer Hand und einem Notebook bedient und kommt mit einer Messfläche von wenigen Quadratzentimetern aus. Leicht wechselbare Dosierköpfe erlauben den schnellen Einsatz verschiedener Testflüssigkeiten.
Seit neuestem erweitert die Hochtemperaturausführung MobileDrop HT für Messungen auf heißen Flächen den Einsatzbereich des Instruments. Beim Beschichtungstest von Kochgeschirren lösen wissenschaftliche Messungen mit MobileDrop HT schon jetzt die grobe ... mehr
Unter Verwendung von zwei Lasern ist es möglich, elektronische Komponenten auf Leiterplatten zu schweißen. Dadurch kann man auf bleihaltiges Lotmaterial verzichten.
Elektronische Bauteile für Fernseher, Handys, Computer etc. schnell, sicher und bleifrei auf Leiterplatten zu schweißen ist das Ziel eines neuen Forschungsprojekts am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH). Eingesetzt wird eine so genannte "Zwei-Laser-Lösung". Dabei sorgt ein grüner Laser mit geringer Leistung für optimale, wiederholbare Prozessbedingungen, bevor die Bauelemente mit einem Infrarotlaser hoher Leistung verbunden werden. Da die Teile geschweißt und nicht gelötet werden ... mehr
|
|
Empfehlungen zum Thema
Kurt G. Blüchel et al
Bionik
Richard D. Booker
Wiley-Vch Dummies
Günter Schmid
Wiley Vch Verlag Gmbh
Materialsgate Glossar
Dispersion
Unter einer Dispersion versteht man in den Materialwissenschaften ein heterogenes und feinverteiltes Gemenge aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht ineinander lösen und nicht chemisch miteinander reagieren.
Gel
Unter einem Gel versteht man ein feindisperses System, das aus mindestens einer festen und einer flüssigen Phase aufgebaut ist. Die beteiligte feste Phase bildet dabei ein kontinuierliches dreidimensionales Netzwerk, dessen Poren mit der beteiligten flüssigen Phase gefüllt sind. Beide beteiligten Phasen durchdringen sich dabei vollständig
Lösung
Als Lösungen werden in den Naturwissenschaften homogene (d. h. einphasige) Stoffsysteme bezeichnet, die aus mindestens zwei chemisch reinen Stoffen aufgebaut sind. Eine Lösung enthält einen oder mehrere gelöste Stoffe und ein Lösungsmittel.
Nanotechnologie
Die Silbe „Nano“ leitet sich von dem griechischen Wort „nãnos“ ab und bedeutet übersetzt "Zwerg". Die Nanotechnologie ist ein interdisziplinäres Arbeitsgebiet, das insbesondere die Inhalte der Disziplinen Materialwissenschaft, Chemie, Physik und Biologie nutzt, um technologische Innovationen zu realisieren. Neue Materialeigenschaften, Integration und Kombination von Funktionen, Materialeinsparung und die Miniaturisierung von Komponenten und Systemen sind typische Forschungsgebiete der Nanotechnologie. Die „echte“ Nanotechnologie beschreibt Stoffsysteme, die mindestens in einer Dimension Abmessungen kleiner als 100 Nanometer besitzen. Ein Nanometer ist übrigens ein millionstel Millimeter.
Oberfläche
Unter einer Oberfläche versteht man die Fläche zwischen einer festen und einer gasförmigen Phase.
Oberflächenenergie
Die Oberflächenenergie beschreibt die Energie, die benötigt wird, um chemische Bindungen oder andere attraktive Wechselwirkungen aufzuheben, wenn eine neue Oberfläche eines Festkörpers oder einer Flüssigkeit generiert wird.
Sol
Der Begriff Sol ist in der Chemie und in den Materialwissenschaften ein häufig verwendetes Synonym für ein Kolloid. Näheres dazu siehe dort.
|
|
Druckansicht
