FOROB II

BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND FüR OBERFLäCHENTECHNIK

II.4 Geglättete Diamantschichten als Wärmespreizer und Tribopartner

Arbeitsfeld:

Im Rahmen des vorliegenden Projektes soll die Diamantbeschichtung für Funktionsanwendungen entwickelt werden. Vor allem sollen die hohe Wärmeleitfähigkeitund die guten tribologischen Eigenschaften von Diamant einer technischen Nutzung zugeführt werden. Im Einzelnen handelt es sich um die CVD-Diamantbeschichtung von W/Cu bzw. Mo/Cu Wärmesenken für Substratanwendungen in der Elektronik und von SiC Gleitelementen im chemischen Anlagenbau.

Eine auf W/Cu bzw. Mo/Cu Wärmesenken abgeschiedene Diamantschicht dient als Wärmespreizer in der Leistungs- und Optoelektronik. Sie soll die Abwärme der Bauelemente aufgrund ihrer überragenden Wärmeleitfähigkeit homogener auf die Wärmesenke verteilen und so die Betriebstemperatur der Bauelemente senken. Dadurch kann die Lebensdauer und die Betriebszuverlässigkeit der elektronischen Bauelemente entscheidend erhöht werden.

SiC dient als Dichtungs- und Lagermaterial im chemischen Apparatebau. Nachteilig bei diesem Werkstoff ist die mangelnde Korrosionsbeständigkeit von Restsilizium gegenüber alkalischen Lösungen und das unbefriedigende tribologische Verhalten bei Trockenlauf und Mischreibung. Das Aufbringen einer chemisch inerten CVD-Diamantschicht kann die Korrosionsbeständigkeit signifikant verbessern. Zudem besitzen glatte Diamantschichten hervorragende tribologische Eigenschaften.

Die beiden unterschiedlichen Anwendungsentwicklungen werden durch eine gemeinsame wissenschaftliche Basis verbunden. Im Vordergrund steht das Verhalten von Diamantoberflächen bezüglich Benetzung und Reibung. Insbesondere soll der Einfluß von Oberflächenmorphologie und chemischem Bindungszustand auf diese Prozesse untersucht werden.