Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Mikrobauteilen

In der Mikrotechnik geht die fortschreitende Miniaturisierung mit einer Verringerung der erzeugbaren Leistung und einer Verkleinerung der Toleranzen einher. Eine hohe Anfälligkeit der Bauteile für Reibung und Verschleiß ist das Resultat. Diese Arbeit untersucht, wie sich bei Aktorkomponenten Reibung und Verschleiß durch Beschichtung mit amorphem Kohlenstoff (Diamond like Carbon DLC) verringern lässt. Als Beschichtungsprozess dient plasmaunterstützte chemische Abscheidung aus der Dampfphase (Plasma enhanced chemical vapor deposition PECVD). Als kohlenstoffhaltige Gase werden Methan und Azetylen verwendet, während zur Erzeugung des Plasmas Argon zum Einsatz kommt. Untersuchte Aktorwerkstoffe, die mit DLC beschichtet werden, sind Silizium, Kupfer, Nickel-Eisen und SU-8. Untersucht wird die Variation von Beschichtungsleistung, Prozessdruck und Gasfluss der einzelnen Gase. Die Schichten werden mit verschiedenen Verfahren bezüglich Härte, E-Modul, Schichthaftung, Schichtspannung, Zusammensetzung und Struktur untersucht. Anschließend werden Versuche zur Partikelbildung und dem Verschleißverhalten durchgeführt. Das Ergebnis der Arbeit sind amorphe Kohlenstoffschichten, welche die Verschleißfestigkeit von unterschiedlichen in der Mikroaktorik angewendeten Werkstoffen erhöhen und die Reibeigenschaften verbessern.