Lukas Schmidt

• Im Fertigungszentrum Mechanik – Fräsen der KSG Leiterplatten GmbH kommen verschiedenste Zerspanungstechnologien zur Anwendung. Die vorliegende Bachelorthesis setzt sich insbesondere mit dem Tiefenfräsen mittels elektrischen Kontakts sowie den dafür zum Einsatz kommenden Werkzeugen auseinander. Das Bearbeitungsverfahren wird u.a. beim Ausfräsen von Kavitäten verwendet, die für die Einbettung von elektronischen Bauteilen vorgesehen sind. Das Ziel dieser Arbeit war die Qualifizierung einer Werkzeugbeschichtung für die obengenannte Technologie, um eine Minimierung der Werkzeugkosten durch Standzeiterhöhung für den Fertigungsbereich zu ermöglichen. Im Zuge der Auswahl der Schichtsysteme auf Basis von gesammelten Erfahrungen, theoretischem Wissen über den Fräsprozess sowie den Empfehlungen der Beschichtungsunternehmen wurden unter zur Hilfenahme eines Projektplanes Beschichtungen praktisch untersucht, die zum einen aus der physikalischen Gasphase (PVD) abgeschieden und zum anderen durch einzelne Atomlagen (ALD) aufgebaut werden. Anforderungen an die Schichtsysteme waren im Wesentlichen die elektrische Leitfähigkeit, die Haftbarkeit sowie eine hohe Beständigkeit der Beschichtung gegenüber Verschleiß. Neben dem Themenschwerpunkt Werkzeugbeschichtungen, wurde ebenso der Sinterwerkstoff Hartmetall näher betrachtet und 2 verschiedene Zusammensetzungen in Kombination mit den jeweiligen Beschichtungen anhand von Leiterplattenmaterialien getestet. Aus den Ergebnissen der Versuchsreihe geht eine Nichthaftung der 6 untersuchten Schichtsysteme bei beiden Hartmetallsorten hervor, weshalb von einer Qualifizierung von neuen beschichteten Werkzeugen für den Fertigungsbereich abzusehen ist. Die elektrische Leitfähigkeit konnte bei allen Schichten nachgewiesen werden. Es sollte dennoch weiterhin das Ziel sein, in Zusammenarbeit mit dem Werkzeughersteller, dem Beschichtungsunternehmen sowie dem Leiterplattenhersteller ein geeignetes Schichtsystem für diese Tiefenfrästechnologie zu entwickeln und insbesondere die Atomlagenabscheidung als zukunftsträchtiges Verfahren für die Beschichtung von Werkzeugen mit in Betracht zu ziehen.