Grundlagenuntersuchungen zum selektiven Laserschmelzen (SLM) von metallischen Pulvern auf Halbleitermaterialien

Ausgangssituation:

Einen vielversprechenden Ansatz zur additiven, ressourcen- und energieschonenden Herstellung leistungselektronischer Baugruppen bietet das Selektive Laserschmelzen von auf Halbleitern aufgebrachten Metallpulvern zur Kontaktierung und Entwärmung des Chips. Die Kombination der Vorteile des Laserstrahls, wie dem gezielten Energieeintrag oder der feinen Strukturbreite und der einfachen Handhabung, ermöglichen eine Flexibilisierung der erwünschten Metallisierungen, Minimierung der Strukturfeinheiten bei gleichzeitiger Option großflächige Strukturen zu generieren und birgt darüber hinaus die Möglichkeit einer 2,5D-Funktionalisierung.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen dieser Arbeit sollen metallische Pulver wie beispielsweise Aluminium- und Kupferlegierungen auf Halbleiterchips mittels eines 1070 nm continuous wave Lasers geschmolzen und verbunden werden. Dazu wird eine am Lehrstuhl befindliche SLM-Anlage verwendet, welche es erlaubt durch Laserstrahlung Werkstoffe zu bearbeiten. Anhand von hergestellten Proben sollen Kennwerte wie beispielsweise Haftfestigkeiten und Langzeitstabilitäten ermittelt werden. Anschließende mikroskopische Untersuchungen der hergestellten Strukturen und deren Schliffbilder bewerten die metallurgische Qualität der Proben. Durchgeführte Versuche und zugehörige Messergebnisse sollen anhand eines statistischen Versuchsplans (DoE) ausgewertet und dargestellt werden.

Arbeitsschwerpunkte

  • Ermittlung optimaler Prozessparameter in Vorversuchen
  • Weiterentwicklung gegebener Anlagentechnik
  • Analyse und Auswertung der hergestellten Strukturen
  • Erstellung und Durchführung eines statistischen Versuchsplans (DoE) mit optimierten Prozessparametern
  • Herstellung eines Industriedemonstrators
  • Dokumentation der Arbeit

Vorkenntnisse

  • Einarbeitung möglich
  • Interesse für Werkstoffe
  • Minitab (erwünscht)

Beginn:

ab sofort

Lebenslauf und aktuelle Leistungsübersicht bitte hinzufügen

Kategorien:

Fachbereich:

Elektronikproduktion

Art der Arbeit:

Bachelorarbeit, Diplomarbeit, Masterarbeit

Studiengang:

Energietechnik, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Medizintechnik, Wirtschaftsingenieurwesen

Technologiefeld:

Additive Fertigung, Aufbau und Verbindungstechnik, Medizintechnik

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