Riassunto analitico
La tesi è stata svolta presso lo stabilimento di Pontecchio Marconi (BO) dell’azienda KEMET Electronics Italia S.r.l., multinazionale specializzata nella produzione e commercializzazione di componenti elettronici.
Nello stabilimento lavorano diversi team di Ricerca e Sviluppo, uno di questi si occupa dello studio della metallizzazione. La metallizzazione è il processo base nella realizzazione dei condensatori a film, dove viene depositato uno strato omogeneo e sottilissimo di metallo (generalmente alluminio e zinco) su un substrato di polipropilene.
Scopo di questo elaborato è stato lo studio e la revisione della progettazione di tool usati durante questo processo per la realizzazione di DC-Link per applicazioni automotive, in modo da migliorare le performance del prodotto finito riducendo riducendo eventualmente anche i costi. In particolare si sta parlando di maschere che regolano la deposizione di zinco sullo strato di polipropilene. Queste maschere presentano delle asole, ossia dei fori, le cui forme e dimensioni influenzano il profilo di metallizzazione che si ottiene sul film. È importante tenere sotto controllo questo profilo e fare in modo che le tolleranze siano rispettate, perché questo incide direttamente sulle caratteriste elettriche del condensatore e di conseguenza sulle sue prestazioni.
Lo studio si è concentrato principalmente sul trovare un metodo sistematico per il dimensionamento delle asole, vale a dire trovare una relazione sperimentale tra dimensioni dell’asola e profilo di metallizzazione.
Prima di tutto è stata esaminata la situazione attuale, analizzando i film metallizzati con le maschere standard. Successivamente quattro nuove maschere con asole alternative sono state disegnate e fatte realizzare. I profili di metallizzazione ottenuti sono stati analizzati tramite misure di densità ottica, resistività e microscopia ottica.
Inoltre per controllare la composizione chimica, sono state eseguite delle analisi di spettrometria ICP (Inductively Coupled Plasma).
Per avere anche un riscontro pratico sulle effettive caratteristiche del prodotto finito, sono stati realizzati condensatori con film standard e condensatori con film alternativo per essere testati e confrontati. In particolare sono stati sottoposti a prove elettriche di Operational life, ossia prove di vita in temperatura e tensione.
I risultati finali mostrano come l’utilizzo delle maschere nuove (modificate) porti sia ad un miglioramento del profilo di metallizzazione, sia ad un incremento delle prestazioni elettriche del componente.
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