gemeinsam einzigartig

IPE 08-21 Bachelor- / Masterarbeit zum Thema: Untersuchung des Verhaltens druckloser Ag- Sinterpasten für den Die-Attach in Leistungselektronik Anwendungen

Organisationseinheit

Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE)

Tätigkeitsbeschreibung

Für den Wandel hin zum großflächigen Einsatz von erneuerbaren Energien werden leistungselektronische Module mit extremen Lebensdaueranforderungen, zum Beispiel für Offshore Windkraftanlagen, oder hohen Anforderungen an Bauraum und Gewicht für mobile Anwendungen gefordert. Innerhalb von elektronischen Leistungsmodulen müssen Leistungshalbleiter mit den Leiterbahnen verbunden werden. Dies geschieht klassischerweise mit Hilfe von Lot. Der Einsatz hochtemperaturfester Wide-Band-Gap-Halbleiter bringt Lotverbindungen jedoch an ihre Grenzen, ganz besonders im Hinblick auf die geforderte Lebensdauer und Leistungsdichte. Eine Alternative zu Lotverbindungen sind Sinterverbindungen, die bei niedrigen Temperaturen hergestellt werden können. Hierbei kommen statt Lot, Silber- oder Kupfer-Sinterpasten zum Einsatz, welche sich bei niedrigen Temperaturen zwischen 200‑300 C° versintern lassen. Mit diesen Schichten kann eine leistungsfähige Verbindung zwischen Leiterbahn und Halbleiter hergestellt werden. Für die Herstellung zuverlässiger Sinterverbindungen ist nach dem aktuellen Stand der Technik jedoch meistens ein hoher Druck auf den Chip während dem Sintern nötig. Die dafür benötigten Anlagen sind kostspielig und die Applikation des Drucks kann die Chips schädigen. Um Abhilfe zu schaffen, werden Sinterpasten entwickelt, welche sich auch ohne Prozessdruck sintern lassen. Gemeinsam mit dem IPE möchten zwei Sinterpastenhersteller ihre Sinterpasten experimentell untersuchen.

Im Rahmen der Arbeit sollen zunächst mehrere bereit gestellte Sinterpasten evaluiert werden. Hierzu soll ein Versuchsplan aufgestellt werden und die geplanten Experimente durchgeführt werden. Im Detail müssen in mehreren Versuchsreihen Substrate mit Testchips bestückt und gesintert werden. Anschließend werden die gesinterten Verbindungen bewertet. Dazu kommen Schertests, Ultraschall-Mikroskopaufnahmen (Scanning‑Acoustic-Microscopy (SAM)) sowie Schliffbilder für Raster Elektronenmikroskopie zum Einsatz. Abschließend soll eine Prozessoptimierung durchgeführt werden, um besonders zuverlässige oder wirtschaftliche Sinterparameter zu ermitteln.

Eintrittstermin

zum nächstmöglichen Zeitpunkt

Persönliche Qualifikation

Studium der Elektrotechnik, Physik, des Maschinenbaus oder vergleichbarer Ausbildungshintergrund. Interesse an Werkstoffkunde und experimentellem Arbeiten. Eine selbstständige Arbeitsweise wird vorausgesetzt.

Vertragsdauer

3-6 Monate

Fachliche/r Ansprechpartner/in

Fachliche Auskünfte erteilen Ihnen gerne Dr. Thomas Blank, Tel. +49 721 608 25618 oder M.Sc. Felix Steiner, Tel. +49 721 608 24272, E-Mail: felix.steiner@kit.edu.

Bitte bewerben Sie sich online über den unten stehenden Button für die Ausschreibungsnummer IPE 08-21.

Ausschreibungsnummer: IPE 08-21

Bei gleicher Eignung werden anerkannt schwerbehinderte Menschen bevorzugt berücksichtigt.

Kontakt

Bei allgemeinen Fragen zur Bewerbung:
Personalservice (PSE) - Personalbetreuung
Frau Carrasco Sanchez
Telefon: +49 721 608-42016,

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen