[BA/PA/MA] Mitentwicklung einer Sinteranlage für extrem zuverlässige Verbindungen in der Leistungselektronik

Sintern als Verbindungstechnologie für zukünftige Leistungsmodule in Elektroautos.

Ausgangssituation:

Der aktuelle Trend im Automobilbereich weg vom Verbrennungsmotor hin zum Elektromotor erfordert die Entwicklung immer zuverlässigerer und leistungsdichterer Leistungselektronikkomponenten und -module. Insbesondere die hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Leistungselektronikmodule sind durch konventionelle Lötverbindungen nicht erreichbar.

Eine Aufbau- und Verbindungstechnologie, welche den Anforderungen gerecht wird, ist das Silbersintern (auch Niedertemperaturverbindungstechnik) bei welchem Silberpaste oder –pulver unter hohem Druck und bei Temperaturen von ca. 250°C zu einer stoffschlüssigen Verbindung versintern. Die hierfür benötigte Anlagentechnik sind sogenannte Sinterpressen

 

Aufgabenstellung:

Im Rahmen der Arbeit soll ein Pressenstempel einer Sinteranlage zu einem flexiblen Stempel weiterentwickelt werden. In Versuchsreihen müssen – bereits in Vorversuchen getestete -unterschiedliche Materialien erprobt und qualifiziert werden, die eine homogene Druckverteilung über den gesamten Prozessraum ermöglichen. Es sollen insbesondere Druckunterschiede quantifiziert und Materialverhalten simuliert werden. Ziel der Arbeit ist es durch Versuche mit geeigneten Materialien eine Sinterpresse anzupassen, sodass sie für das Sintern von Chips geeignet ist.

Arbeitsschwerpunkte:

  • Recherche geeigneter Materialien für einen flexiblen Sinterdruckstempel
  • Herstellung der Sinterdruckstempel
  • Durchführung von Sinterversuchen mit unterschiedlichen Materialien
  • Charakterisierung der Materialien in Bezug auf Temperatur- und Druckbeständigkeit mittels Experiment und optional Simulation
  • Charakterisierung der Ergebnisse hinsichtlich Sinterverbindungsqualität und Druckverteilung
  • Dokumentation der Arbeit

Vorkenntnisse:

  • Einarbeitung möglich
  • Begeisterung für praktisches Experimentieren und ausprobieren
  • Grundkenntnisse in der Elektronikproduktion wünschenswert (z.B. PRIDE2 VL)

Kategorien:

Forschungsbereich:

Elektronikproduktion

Art der Arbeit:

Bachelorarbeit, Projektarbeit

Studiengang:

IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Wirtschaftsingenieurwesen

Kontakt: