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title: 'Simulation, Fertigung und Charakterisierung von elektromagnetischen Bauteilen auf spritzgegossenen Kunststoffsubstraten'

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# Simulation, Fertigung und Charakterisierung von elektromagnetischen Bauteilen auf spritzgegossenen Kunststoffsubstraten

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## Ziel:

Das Ziel dieser Arbeit ist es eine **Herstellungsmöglichkeit** für elektromagnetische Bauteile zu **entwickeln**, die durch einen **geringen** **Kostenfaktor und höhere **~~Reproduzierbarkeit** als herkömmliche elektromagnetische Bauteile überzeugen. 

Durch das Simulieren der elektromagnetischen Bauelemente sollen die idealen :
        * **Induktivitätswerte**: sollen großer als 1 Mikrohenry
        * **Kopplngsfaktor**: über 90% und *Durchschlagfestigkeit* über 1 kV
        * **Sättigungsstrom** bestimmt werden.

Die *Querschnittfläche* und ein möglicher *Luftspalt* ermöglichen das der Ferritkern nicht in die Sättigung geht.
Anschließend soll der Einfluss von Ferritfolien mit einer Bindermatrix und starren Ferritkernen als Kernmaterial verglichen werden.

## Bisher ungelöste Probleme


### Begriffe 
* Trafo/Hochfrequenztrafo
* Induktivität, Drosseln
* Hochfrequenztechnik
* CNC
* MID(Molded Interconnect Device)
* PEEK(Kunststoff, Thermoplastik)
* MnZn Ferritkern(Ferrimagnitismus) anstatt Eisenkern (Vorteile)
* Spritzgussmaschine
* LDS(Laser Direct Structuring)
* Metallisierung durch stromlose Abscheidung

### Hauptaufgaben: 
1. Design des Modells mittels Solidworks
2. Simulation und Optimierung des Modells mittels ANSYS Maxwell 3D
3. Herstellung der Formeinsätze mit CNC-Fräsmaschine
4. Herstellung der Kunststoffsubstrat mittels Spritzgussmaschine
5. Ummantelung des Kerns
6. Erzeugung der Leiterbahnen mittels LDS und stromlose Abscheidung 
8. Testen und mit Werten aus der Simulation vergleichen

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### Schreiben

1. Einleitung
    - [x] Zielsetzung und Motivation

2. Stand der Technik

    - [x] Galvanische Abscheidung
        - [x] Definition
        - [x] Vorteile gegenüber andere Beschichtungstechnologien CVD und PVD
        - [x] Schematischer/examplarischer Aufbau der Anlage
        - [x] grundlegende Bestandteile
        - [x] oxydo-reduction: chem. Formeln
        - [x] Nachteile (Spitzeneffekt)
    - [x] CNC-Fräsen und Bohren
        - [x] Definition und Rolle von CNC-Technik
        - [x] Mehrachsen-steuerung
        - [x] Definition und Unterteilung von Bohren und Fräsen
        - [x] Beschreibung des Fräsen/Bohren Vorgangs hinsichtlich der Herstellung der Formeinsätze
        - [x] Schematischer/examplarischer Aufbau der Anlage
    - [x] Kunststoff-verarbeitung
        - [x] Polymere und Kunststoff
        - [x] Poly-ether-ether-keton (PEEK)
        - [x] Spritzguss- und Prägeverfahren
        - [x] Umspritzen
    - [x] LDS
        - [x] Definition, eigenschaften und Rolle 
        - [x] Durchführung des Prozesses
        - [x] chemische Reaktionen + Formeln
    - [x] Trennschleifen
        - [x] Definition, eigenschaften und Rolle 
        - [x] Schematischer Aufbau
        - [x] Durchführung des Prozesses
        - [x] TS hinsichtlich der Fertigung von Wafer und Trafos 
    - [ ] Induktivität und Transformator
        - [ ] Allgemeine Einführung; elektrische Eigenschaften/Gleichungen 
        - [ ] Induktivitäten und Transformatoren in der Planartechnik
        - [ ] Kernmaterial: **ausführlich über Ferritkerne recherchieren**
    - [ ] Analyseverfahren
        - [ ] Taktile Oberflächenmessung
        - [ ] Konfokalmikroskop
    

3. Aufbau und Designentwurf der Trafos
4. Trafo auf PEEK
5. Charakterisierung der Trafos 
6. Diskussion und Ergebnisse
7. Zsmfassung und Ausblick
8. Literaturverzeichnis
9. Anhang



