Plasmamodifikation von Kunststoffoberflächen zur Haftfestigkeitssteigerung von Metallschichten

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut fur Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart. Zum Dank fur den Riickhalt wahrend des Entstehens der Arbeit widme ich das Buch meiner Familie. Mein Dank gilt Herro Prof. Dr. h. c. mult. Dr.-Ing. H.-I. Warnecke fur die groJ3ziigige Unter stiitzung und Forderung, welche die Durchfuhrung dieser Arbeit ermoglichte. Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. rer. nat. Ch. Knedlik danke ich fur die eingehende Durchsicht der Arbeit und die wertvollen Hinweise, die sich daraus ergaben. Dariiber hinaus danke ich allen Mitarbeitern des Instituts, die mich durch ihre anregende Kritik und Diskussion sowie durch ihre Hilfsbereitschaft unterstiitzt haben. Mein besonderer Dank gilt den Herren Dr. K. Melchior, Dr. G. Kampschulte, Dr.-Ing. H. Gut, Dipl.-Ing. W. Olbrich, Dipl.-Ing. P. Stratil, Dipl.-Ing. (FH) F. Leyendecker, Dipl.-Ing. M. Spiegel, Dipl.-Ing. R. Kerner und Frau Dill. Des weiteren danke ich Herro Dr. A. Eicke und Dr.-Ing. G. Bilger yom Zentrum fur Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Stuttgart fur die Durchfuhrung der XPS Analysen.

Inhalt
1 Einleitung.- 2 Reinigen und Aktivieren von Kunststoffsubstraten.- 2.1 Naßchemische Verfahren.- 2.2 Plasmamodifizieren im Niederdruckplasma.- 2.3 Untersuchungsmethoden zum Charakterisieren plasmamodifizierter Kunststoffsubstrate.- 3 Beschichten von Kunststoffsubstraten mit Metallen.- 3.1 Chemische und elektrochemische Verfahren zum Kunststoffbeschichten.- 3.2 Physikalische Verfahren zum Kunststoffbeschichten.- 4 Die Haftung als Maß für den Verbund von dünnen Schichten.- 4.1 Definition von Haftung und Haftfestigkeit.- 4.2. Modelle für die Haftung von Metallen auf Kunststoffen.- 4.3 Einflußgrößen auf die Haftung zwischen Schicht und Substrat.- 4.4 Meßverfahren für die Haftung dünner Schichten auf Kunststoffen.- 5 Versuchsdurchführung.- 5.1 Substratmaterialien.- 5.2 Plasmamodifizieren der Substrate.- 5.3 Beschichten.- 5.4 Parameter der zum Untersuchen der Schichteigenschaften eingesetzten Verfahren.- 6 Einfluß der Plasmamodifikation auf charakteristische Eigenschaften.- 6.1 Einfluß der Aktivierungsparameter auf den Kontaktwinkel.- 6.2 Einfluß der Aktivierungsparameter auf die chemische Zusammensetzung der Substratoberfläche.- 6.3 Einfluß der Aktivierungsparameter auf die Oberflächenstruktur der Substrate.- 6.4 Einfluß der Aktivierungsparameter auf die Haftung.- 6.5 Vergleich der Untersuchungs-und Meßergebnisse für die unterschiedlichen Substrat-und Schichtmaterialien.- 7 Zusammenhang zwischen dem Kontaktwinkel, der chemischen Zusammensetzung der Oberflächen und der Haftfestigkeit von abgeschiedenen Metallschichten.- 8 Anwendung der Untersuchungsergebnisse auf den Kunststoff Polycarbonat.- 8.1 Kontaktwinkeländerung durch die Plasmamodifikation.- 8.2 Einfluß der Plasmamodifikation auf die chemische Zusammensetzung der Substratoberfläche.- 8.3Veränderung der Oberflächenstruktur durch die Plasmamodifikation.- 8.4 Einfluß der Plasmamodifikation auf die Haftfestigkeit.- 9 Zusammenfassung.- 10 Literaturverzeichnis.- Lebenslauf.