04.12.2017: Christopher Kästle schließt Promotion zum Thema „Qualifizierung der Kupfer-Drahtbondtechnologie …“ mit Auszeichnung ab.

In der Dissertationsschrift „Qualifizierung der Kupfer-Drahtbond-technologie für integrierte Leistungsmodule in harschen Umgebungsbedingungen“ von Christopher Kästle werden die technologischen Grenzen heutiger sowie die wirtschaftlich-gesellschaftlichen Anforderungen an zukünftige Leistungsbaugruppen dargestellt. Die Arbeit analysiert die bestehende thermisch-mechanische Limitierung des etablierten Aluminium-Wedge/Wedge-Bondverfahrens, die aus Anforderungen an die Zuverlässigkeit abgeleitet wird, sowie die elektrisch-thermische Begrenzung, die sich aus der geforderten Stromtragfähigkeit in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen ergibt.

Die durchgeführten Forschungsarbeiten zeigen das Potenzial der Drahtbondtechnologie im Monometallsystem Kupfer. Dabei erlauben statistische Methoden und Modelle das Aufstellen von robusten Prozessfenstern. Zudem wird der Einfluss des Fügepartners auf den Bondprozess sowie die Übertragbarkeit der Prozessfenster auf alternative Oberflächen beschrieben. Zuletzt werden Strategien zur Auslegung von Kupfer-Bondverbindungen in heterogenen Baugruppen dargelegt. Hierbei wird das Potenzial der FE-Analyse zur Auslegung von Kupfer-Drahtbondverbindungen sowie die Möglichkeit der flexiblen Kombination von Kupfer-Drahtbondverbindungen und Technologien der additiven Fertigung aufgezeigt. Dieses ermöglicht die Etablierung eines leistungsfähigen, zuverlässigen und flexiblen Fertigungsverfahrens für integrierte Module der Leistungselektronik.

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