Heß, Anna-Lena: Systematische Untersuchung und Bewertung zur galvanischen Goldbeschichtung von Titannitrid

Abstract in German:

Gegenstand dieser Arbeit ist der mögliche Einsatz von TiN-Schichten als Diffusionsbarriere zur Verhinderung der Oberflächendegradation von Goldoberflächen. Grundvoraussetzung für die Diffusionsuntersuchung an einem Gold-TiN-Schichtsystem ist eine sehr gute Haftung einer galvanisch aufgebrachten Goldschicht auf mittels PVD/CVD abgeschiedenen TiN-Schichten. Ziel dieser Bachelorarbeit ist es somit, einen möglichen Prozessablauf für die haftfeste galvanische Goldbeschichtung von Titannitrid zu untersuchen. Durch einen Temperprozess nach der Vorvergoldung kann die Haftung des abgeschiedenen Vorgoldes soweit verbessert werden, sodass dieser Prozess als Haftungsgrundlage für die abschließend aufgebrachte Reingoldschicht dienen kann. Die Oxidation der TiN-Schichten während des Temperprozesses beim Zutritt von Sauerstoff beeinträchtigt die Haftung der Reingoldschichten stark. Unterschiedliche Vorbehandlungsabläufe, wobei vor allem die Nutzung einer kathodischen Entfettung entscheidend ist, beeinflussen die Beschichtung im Vorgold-Elektrolyten bezüglich der abgeschiedenen Materialmenge und der Gleichmäßigkeit der erzeugten Schicht. Dies wirkt sich auf das Dewetting der Schichten während des Temperprozesses aus. Jedoch zeigen nur Arc-TiN sowie CVD-Schichten dieses Verhalten, nicht die Magnetron gesputterten Schichten. Schichtstärke und Ofentemperatur bestimmen bei konstanter Haltezeit die Ausprägung des Dewettings. Es wurde somit demonstriert, dass die haftfeste galvanische Vergoldung von Titannitridschichten, wenn die beiden Faktoren Temperprozess und Vorbehandlung richtig gewählt sind.