Xenonbasiertes Focused Ion Beam Rasterelektronen-Mikroskop (FIB-REM) mit integrierter RAMAN-Spektroskopie

• Fachliche Zuordnung: Produktionstechnik
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442921285

Am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) soll durch eine Förderung durch die DFG ein xenonbasiertes Focused Ion Beam (FIB) – Rasterelektronen-Mikroskop (FIB-REM) mit integrierter RAMAN-Spektroskopiefür rund 1,3 Mio. € angeschafft werden. Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg genießt in den Bereichen Werkstoffwissenschaften und Prozessforschung einen weltweit hervorragenden Ruf. Insbesondere die am FAPS erforschten neuen Techniken zur Produktion mechatronischer Funktionen, wie z.B. die mit dem Laser strukturierte Metallisierung räumlicher Schaltungsträger (MID), die additive Fertigung leistungselektronischer Baugruppen mittels Selective Laser Melting (SLM) oder mittels kaltaktiver Plasma-Metallisierung (CAPM), das Drucken elektronischer und optischer Funktionen (Antennen, PV, OLED, Sensoren etc.) auf räumlichen Oberflächen mit Ink-, Nano- oder Piezo-Jetting oder die generative Herstellung von künstlichen Muskeln, Organmodellen oder einer mechatronischen Iris zur Blendenregelung im menschlichen Auge auf Basis dielektrischer Elastomer-Aktoren, sind weltweit einzigartig. Auch die international führenden Forschungsaktivitäten in den Bereichen Aufbau- und Verbindungstechnik miniaturisierter elektronischer Baugruppen mittels Diffusionslöten und Silbersintern, das elektrische Kontaktieren im Elektromaschinenbau mittels Laser- oder Ultraschallschweißen sowie die Analyse der Zuverlässigkeit von Steckverbindungen erfordern ein tiefgreifendes Verständnis der geometrischen Details und werkstofflichen Gefüge sowie der Wechselbeziehungen zwischen Material, Prozess, Umfeldbedingungen und Anlagenspezifika. Um die untersuchten Prozesse genauer zu verstehen und neue Potentiale zu erschließen, ist der Zugang zu fortschrittlichen Techniken und Instrumenten zur Analyse des Materialzustands und -verhaltens auf atomarer Ebene eine Grundvoraussetzung. Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) ist hierbei als Stand der Technik anzusehen. Die Kombination des REM mit einem xenonbasierten Focused Ion Beam (FIB) und einer RAMAN-Spektroskopie eröffnet völlig neue Möglichkeiten und ist bisher an der FAU nicht verfügbar.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Xenonbasiertes Focused Ion Beam Rasterelektronen-Mikroskop (FIB-REM) mit integrierter RAMAN-Spektroskopie
• Gerätegruppe: 5130 Sonstige spezielle Elektronenmikroskope
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Jörg Ernst Franke