Einsatz von Carbon Nanotubes in Aufbau- und Verbindungstechnikstrukturen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Templin
Detert
2010
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | System integration in electronic packaging
13 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 136, 2 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
| ISBN: | 9783934142404 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINORDNUNG DER ARBEIT IN DEN AKTUELLEN FORSCHUNGSBEDARF 13
1.1 MOTIVATION 13
1.2 ZIELSTELLUNG DER UNTERSUCHUNGEN 14
1.3 AUFBAU DER ARBEIT 16
2 AUFBAU- UND VERBINDUNGSTECHNIK FUER NANOELEKTRONISCHE BAUELEMENTE 17
2.1 STAND DER TECHNIK IM PACKAGING UND TECHNOLOGIETREIBER DES PACKAGING
17 2.1.1 MOORE S LAW 17
2.1.2 MORE MOORE 18
2.1.3 MORE THAN MOORE 19
2.1.4 HETEROGENE INTEGRATION 20
2.2 NEUE MATERIALIEN 22
2.2.1 VERBINDUNGSWERKSTOFFE 22
2.2.2 VERBUNDWERKSTOFFE 23
2.2.3 FUNKTIONSWERKSTOFFE 23
2.2.4 NANOSKALIGE SCHICHTEN 24
2.2.5 NANOSKALIGE STAEBE, DRAEHTE, ROEHREN 25
2.2.6 NANOSKALIGE PARTIKEL, PULVER, KOERNER 25
2.3 NANOTECHNOLOGIEN 26
2.4 MITTEL- UND LANGFRISTIGE HERAUSFORDERUNGEN IM PACKAGING 28
3 CARBON NANOTUBES FUER ELEKTRONIKANWENDUNGEN 30
3.1 EINORDNUNG DER CARBON NANOTUBES ALS WERKSTOFF FUER DIE AUFBAU- UND
VERBINDUNGSTECHNIK 30 3.2 STRUKTUR UND AUFBAU 31
3.2.1 GEOMETRISCHER UND PHYSIKALISCHER AUFBAU 31
3.2.2 KLASSIFIZIERUNG 33
3.3 EIGENSCHAFTEN DER CARBON NANOTUBES 33
3.3.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 33
3.3.2 THERMISCHE EIGENSCHAFTEN 34
3.3.3 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 35
3.4 ELEKTRONENTRANSPORT INNERHALB EINES CNT 35
3.5 HERSTELLUNG 38
3.5.1 LICHTBOGENENTLADUNG 38
3.5.2 GEPULSTE LASERVERDAMPFUNG 39
3.5.3 CHEMISCHE DAMPFPHASENABSCHEIDUNG 39
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1007525142
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.5.4 VERGLEICH DER HERSTELLUNGSVERFAHREN 40
3.6 TRENNUNG VON METALLISCHEN UND HALBLEITENDEN CNT 41
3.6.1 DNA UNTERSTUETZTE TRENNUNG 41
3.6.2 TRENNUNG MIT HILFE VON ELEKTRISCHEN WECHSELFELDERN 42
3.6.3 UNTERSCHIEDLICHES LADUNGSVERHALTEN UND SEPARATION MITTELS
ZENTRIFUGE 43
3.7 ANWENDUNGEN FUER CARBON NANOTUBES IN DER ELEKTRONIK 43
3.7.1 CNT ALS LEITFAEHIGES ELEMENT IN POLYMEREN 44
3.7.2 CNT IN DER MIKROELEKTRONIK 44
3.7.3 CNT IN DER OPTOELEKTRONIK 45
3.7.4 CNT IN DER ZERSTOERUNGSFREIEN PRUEFUNG 45
3.7.5 CNT ALS SENSORELEMENT 46
3.7.5.1 THERMISCHE SENSOREN 46
3.7.5.2 OPTISCHE SENSOREN 46
3.7.5.3 CHEMISCHE SENSOREN / GASSENSOREN 46
3.7.5.4 BIOSENSOREN 47
3.8 ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN VON CARBON NANOTUBES IN AUFBAU- UND
VERBINDUNGSTECHNIKSTRUK- TUREN 47
3.8.1 CNT ALS FUELLSTOFFMATERIAL IN KLEBSTOFFEN 47
3.8.2 CNT ALS FUELLSTOFFMATERIAL IN LOTEN 48
3.8.3 CNT ALS KUEHLELEMENT 49
3.8.4 CNT ALS ALTERNATIVE BUMPSTRUKTUR 49
CARBON NANOTUBES ALS FUELLSTOFF IN KLEBSTOFFEN FUER AVT-STRUKTUREN 54
4.1 KLEBSTOFFE IN DER AUFBAU- UND VERBINDUNGSTECHNIK 54
4.1.1 ISOTROP LEITFAEHIGER KLEBSTOFF 54
4.1.2 ANISOTROP LEITFAEHIGER KLEBSTOFF 55
4.1.3 NICHT LEITFAEHIGER KLEBSTOFF 56
4.1.4 WAERMELEITENDE KLEBSTOFFE 57
4.2 KLEBSTOFFBASIS 58
4.3 FUELLSTOFFE 59
4.3.1 KONVENTIONELLE FUELLSTOFFE 59
4.3.2 NANOPARTIKEL ALS FUELLSTOFFE 59
4.4 ANFORDERUNGEN AN KLEBSTOFFE IN DER AUFBAU- UND VERBINDUNGSTECHNIK 61
4.5 HERSTELLUNG DER CNT-KOMPOSITE 63
4.5.1 DISPERGIERVERFAHREN 63
4.5.1.1 ULTRASCHALLFINGER, -BAD 64
4.5.1.2 SPEED MIXER 64
4.5.1.3 KALANDER (WALZENSTUHL) 64
4.5.1.4 FAZIT 64
4.5.2 CARBON NANOTUBES UND DEREN MODIFIKATIONEN 65
4.5.2.1 HYDROXY-FUNKTIONALISIERTE CNT (-OH) UND
CARBOXY-FUNKTIONALISIERTE CNT
(-COOH) 66
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
4.5.2.2 AMINOGRUPPEN CNT-JV7/ 2 66
4.5.2.3 SPEZIELLE MODIFIKATIONEN 67
4.5.3 VARIATION DER POLYMERMATRIX 67
4.6 ZUSAMMENFASSUNG 68
5 CHARAKTERISIERUNG DER CNT-KOMPOSITE 70
5.1 RHEOLOGIE AN KLEBSTOFFPROBEN 70
5.1.1 GRUNDLAGEN DER RHEOLOGIE 70
5.1.1.1 ELASTISCHE REAKTION AUF EINE SCHNELLE VERFORMUNG 70
5.1.1.2 VISKOSES FLIESSEN 70
5.1.1.3 VISKOELASTISCHE VERFORMUNG 72
5.1.1.4 PLASTISCHE DEFORMATION 74
5.1.2 VORVERSUCHE ZUR RHEOLOGISCHEN CHARAKTERISIERUNG DER KLEBSTOFFE 75
5.1.2.1 AMPLITUDENTEST 75
5.1.2.2 FREQUENZTEST 76
5.1.3 HAUPTVERSUCHE ZUR RHEOLOGISCHEN CHARAKTERISIERUNG DER KLEBSTOFFE
78
5.1.3.1 BESTIMMUNG DES FLIESS- UND VISKOELASTISCHEN LANGZEITVERHALTENS
DER KOM- POSITE 78
5.1.3.2 RHEOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN WAEHREND DER AUSHAERTUNG DES
KLEBSTOFFES . 81
5.2 THERMISCHE CHARAKTERISIERUNG 83
5.2.1 THERMISCHE EIGENSCHAFTEN UND KENNGROESSEN 83
5.2.2 THERMISCHE STOFFGROESSEN 83
5.2.2.1 WAERMELEITFAEHIGKEIT 83
5.2.2.2 SPEZIFISCHE WAERME 85
5.2.2.3 TEMPERATURLEITFAEHIGKEIT 86
5.2.3 BESTIMMUNG DER WAERMELEITFAEHIGKEIT DER CNT-GEFUELLTEN KOMPOSITE 86
5.2.3.1 ERGEBNISSE 87
5.3 BESTIMMUNG DER ELEKTRISCHEN EIGENSCHAFTEN AN KLEBSTOFFPROBEN 87
5.4 BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN AN KLEBSTOFFPROBEN 89
5.4.1 DYNAMISCH-MECHANISCHE ANALYSE 89
5.4.1.1 DEFORMATIONSMODI DER DYNAMISCH-MECHANISCHEN ANALYSE 90
5.4.1.2 MESSPARAMETER 91
5.4.1.3 BESTIMMUNG DES SPEICHERMODULS BEI RAUMTEMPERATUR 92
5.4.1.4 ERGEBNISSE 92
5.4.1.5 METHODENVERGLEICH UND FEHLERBETRACHTUNG 93
5.4.1.6 ANALYSE DER TEMPERATURABHAENGIGKEIT 94
5.4.1.7 BEWERTUNG 95
5.4.2 ZUGVERSUCH 96
5.4.2.1 ERGEBNISSE 97
5.4.2.2 ZUGVERSUCHE BEI RAUMTEMPERATUR 98
5.4.2.3 ZUGVERSUCHE BEI ERHOEHTEN TEMPERATUREN 98
5.4.2.4 BEWERTUNG 99
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
5.5 ANWENDUNGSPOTENTIAL DER CNT-KOMPOSITE ALS LEITFAEHIGE KLEBSTOFFE FUER
TESTAUFBAUTEN . . 99
5.5.1 AUSWAHL DER KLEBSTOFFE FUER TESTAUFBAUTEN 99
5.5.2 TESTAUFBAU UND VERSUCHSABLAUF 100
5.5.3 ALTERNATIVES VERFAHREN ZUR AUSHAERTUNG DER KLEBSTOFFFUEGESTELLE
DURCH MIKROWELLEN- HAERTUNG 100
5.5.4 ERGEBNISSE DER MECHANISCHEN UND ELEKTRISCHEN BEWERTUNG DER
FUEGESTELLEN 102
5.5.5 ERGEBNISSE DER KONTAKTWIDERSTAENDE DER FUEGESTELLEN 103
5.5.6 ERGEBNISSE AUS DER ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE 104
5.6 ZUSAMMENFASSUNG 106
6 GERICHTET GEWACHSENE CARBON NANOTUBES IN AVT-STRUKTUREN 107
6.1 SYNTHESE GERICHTETER CARBON-NANOTUBE-STRUKTUREN 107
6.2 ANGEWENDETE ANALYSEVERFAHREN 109
6.3 ERGEBNISSE 109
6.4 MESSUNG DER ELEKTRISCHEN LEITFAEHIGKEIT MITTELS 4-PKT.-MESSMETHODE
114
6.4.1 ERGEBNISSE 114
6.5 NACHWEIS DER KUEHLEIGENSCHAFTEN VON CNT 115
6.5.1 ERGEBNISSE 116
6.6 ZUSAMMENFASSUNG 118
7 ZUSAMMENFASSUNG 120
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