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Teilvorhaben: Gerätetechnik, Prozessführung und Prozessüberwachung für hochfeste Al-Bonddrähte von großer Drahtstärke^Teilvorhaben: Interface-, Gefüge- und Zuverlässigkeitsanalyse an innovativen Al-Bonddraht-Legierungen^Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL^Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer, Teilvorhaben: Entwicklung eines hochtemperaturstabilen Al-Bonddrahts mit korrosionsresistenten Eigenschaften

Das Projekt "Teilvorhaben: Gerätetechnik, Prozessführung und Prozessüberwachung für hochfeste Al-Bonddrähte von großer Drahtstärke^Teilvorhaben: Interface-, Gefüge- und Zuverlässigkeitsanalyse an innovativen Al-Bonddraht-Legierungen^Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL^Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer, Teilvorhaben: Entwicklung eines hochtemperaturstabilen Al-Bonddrahts mit korrosionsresistenten Eigenschaften" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG, Contact Materials Division.Reduzierte Chipgröße und höhere Leistungsanforderungen führen in Halbleiterbauteilen zu höheren Leistungsschichten und damit zu höheren Temperaturen. Neue Chiptechnologien ermöglichen höhere Temperaturen, jedoch limitieren momentan die Materialien des packaging die weitere Verbesserung. Ziel hier ist die Entwicklung eines Bonddtrahts auf Aluminium Basis, der auch bei höheren Temperaturen seine Festigkeit behält. Daneben soll auch die Korrosionsbeständigkeit verbessert werden um beim Einsatz in Windkraftanlagen auf See längere Standzeiten bei höherer Leistung zu ermöglichen.

Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL, Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung

Das Projekt "Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL, Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rehm Thermal Systems GmbH.Innerhalb des Projektes HotAL wird die AL-Bondtechnik erforscht und weiterentwickelt, um diese in Leistungselektronik-Komponenten in Offshore-Windkraftanlagen einzusetzen. Mittels neuer innovativen und modifizierten AL-Werkstoffe sowie definierter Temperprozesse soll die Reißlast von AL-Drähten an die von CU-Drähten heranreichen. Mit diesem Konzept soll der Vorteil der höheren Korrosionsbeständigkeit von AL-Werkstoffen gegenüber CU-Werkstoffen die Lebensdauer der Verbindung deutlich erhöhen. Das Projekt gliedert sich in vier Phasen: Phase 1 soll die Grundlagen für die innovative AL-Legierung schaffen. Daraus werden die Prozessanforderungen und -Führung sowie Auslegung der Maschinentechnik definiert. In der zweiten Phase werden die einzelnen Prozesse bei den Industriepartnern getestet. Dabei wird besonders an den Themen Materialmodifikation, Prozessforschung Bonden, Gerätetechnik Bonden und Gerätetechnik Wärmebehandlung geforscht und weiterentwickelt. In der dritten Phase werden Prozessänderungen implementiert und einhergehend Qualität und Materialanalysen durchgeführt. Dabei werden aus den Erkenntnissen ein Forschungsdemonstrator aus den in Phase 1 festgelegten Anforderungen aufgebaut. In der letzten Phase wird durch Lebensdauerprüfungen mit Analyse der Fehlermechanismen das Ergebnis der Lebensdauersteigerung für AL-Bondtechnik durch das Forschungsprojekt nachgewiesen.

Teilvorhaben: Interface-, Gefüge- und Zuverlässigkeitsanalyse an innovativen Al-Bonddraht-Legierungen^Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer^Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL, Teilvorhaben: Gerätetechnik, Prozessführung und Prozessüberwachung für hochfeste Al-Bonddrähte von großer Drahtstärke

Das Projekt "Teilvorhaben: Interface-, Gefüge- und Zuverlässigkeitsanalyse an innovativen Al-Bonddraht-Legierungen^Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer^Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL, Teilvorhaben: Gerätetechnik, Prozessführung und Prozessüberwachung für hochfeste Al-Bonddrähte von großer Drahtstärke" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: F & K DELVOTEC Bondtechnik GmbH.Mit dem Ziel, bestehende Prozesse und vorhandenes Equipment der deutschen Zulieferer auch zukünftig, trotz stets wachsender Lebensdaueranforderungen an die Produkte, nutzen zu können, müssen die neuesten Erkenntnisse zu den Zusammenhängen zwischen Materialien, Prozess und Umgebungsparametern für Leistungsmodule mit Einfluss auf die Zuverlässigkeit herangezogen werden. Innerhalb des ersten Arbeitsschwerpunktes wird zunächst die Al-Legierung hinsichtlich ihrer Zusammensetzung, des Verhaltens im Drahtziehprozess und der mechanischen Eigenschaften auf eine Anwendung im Leistungsmodul abgestimmt. Gute Verformbarkeit im Bond- und Loopbildungsprozess, hohe Festigkeit nach Temperbehandlung und Korrosionsbeständigkeit stehen dabei im Vordergrund. Durch systematische Bonduntersuchungen werden unterschiedliche Verbindungsqualitäten erzeugt. Die mechanische Festigkeit der Interfaces und des Drahtmaterials (im Fall eines Bruchverlaufs innerhalb des Drahtes) werden durch einen Schertest überprüft. Gegenstand des zweiten Arbeitsschwerpunktes sind Prozesserprobung und -optimierung sowie der Aufbau von Forschungsdemonstratoren mit den veränderten Prozessen. Im Bondprozess sind die Analysen zum Einfluss von Bondfrequenz, Drahtabspulung, Draht-Schneideprozess, Bondtoolgeometrie und Transducerperformance bei sehr dicken Drähten zentrales Forschungsfeld. Parallel dazu wird der Einfluss der Hochtemperaturbehandlung auf die Chipkontaktierung, AVT-Qualität und Systemperformance untersucht.

Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL, Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL, Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: SEMIKRON Elektronik GmbH & Co. KG.Erforschung eines neuen, innovativen Bondkonzepts für IGBT-Leistungsmodule auf Basis alternativer Bondmaterialien und Fertigungsprozesse, das eine Steigerung von Modulzuverlässigkeit und Lebensdauer ermöglicht. Ziel des Teilvorhabens ist es, die Implementierung der neuen Prozesse (Bonden des neuartigen Drahts sowie der anschließende Temperprozess) in den Ablauf einer Serienfertigung von Leistungsmodulen zu evaluieren. Mittels spezieller Prüf- und Testverfahren soll anschließend das Potenzial bewertet werden, mit den neuen Bonddrähten und Fertigungsprozessen eine Steigerung der Zuverlässigkeit und damit der Lebensdauer von Leistungshalbleitermodulen zu erreichen. Abgleich von Anforderungen und technologischen Herausforderungen (neuartiger Bonddraht, Tempern), Definition der Anforderungen an dem Temperprozess vor- und nachgelagerte Fertigungsschritte, Verifizierung Eignung Bondprozess für künftige Serienfertigung, Anpassung Bondparameter an Bondmaschinen, Prüfung Bondqualität (elektrische Parameter, Mikroskopie, Schertests), Untersuchung Einfluss Drahteigenschaften auf Bondprozesssicherheit, Bewertung unterschiedlicher Fertigungskonzepte hinsichtlich Integrierbarkeit in Fertigung, Untersuchung Einfluss des Temperns auf Moduleigenschaften, Designentwurf, Aufbau und Test der Demonstrator-Module, Zuverlässigkeitstests an DCB-Substraten sowie an Modulen (gesinterte Chips, neue Bondtechnologie) nach unterschiedlichen Temperaturprofilen beim Tempern, Untersuchung Ausfallmechanismen.

Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL^Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer, Teilvorhaben: Interface-, Gefüge- und Zuverlässigkeitsanalyse an innovativen Al-Bonddraht-Legierungen

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer industriellen Temperanlage mit Inertgasbetrieb für Leistungsmodule mit innovativer AL-Bonddrahtlegierung^Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - HotAL^Teilvorhaben: AVT-Implementierung für hohe Lebensdauer, Teilvorhaben: Interface-, Gefüge- und Zuverlässigkeitsanalyse an innovativen Al-Bonddraht-Legierungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration.Das Projekt HotAL - Hochtemperaturoptimierte Al-Bondtechnik für Offshore Anwendungen - widmet sich dem Ziel, Leistungselektronik-Module durch Nutzung innovativer Al-Werkstoffe und Prozessführung für Hochtemperaturanwendungen zu ertüchtigen. Der wesentliche Hebel ist der Einsatz von modifizierten Werkstoffen für den Draht und die nachfolgende Prozessierung zur gezielten Veränderung der Materialeigenschaften. Das Projekt ist in 4 übergeordnete Arbeitspakete aufgeteilt: 1. Definition, 2. Material- und Prozessanpassung, 3. Prozesserprobung, Aufbau von Forschungsdemonstratoren, 4. Analytik Ausfallmechanismen und Lebensdauerprüfung. Das IZM bringt im 1. Arbeitspaket seine Erfahrung bei Material- und Fehleranalytik ein und unterstützt beim Design und der Prozessauswahl für den Forschungsdemonstrator. Im 2. Arbeitspaket führt das IZM Materialanalytik durch metallografische Untersuchungen, FIB-Präparation und REM-Analytik an gezogenen Bonddrahtmustern aus. Zudem wird die Verarbeitbarkeit des neuen Bonddrahtes erforscht. Im 3. Arbeitspaket unterstützt das IZM beim Aufbau funktionaler Demonstratoren. Im 4. Arbeitspaket widmen sich die Arbeiten am IZM der Bestimmung der Lebensdauer bei thermomechanisch induzierter Ermüdung im Drahtinterface durch Active Power Cycling und der Analytik der Fehlermechanismen.

Teilvorhaben: Erforschung von Prozessen für das Laserbonden/Systemtechnik und Optik^Teilvorhaben: Garantierte Mindestlebensdauer von Drahtbondverbindungen durch verbesserte Technologien auf Basis des heutigen Standes, sowie durch Einführung neuer Technologien^Teilvorhaben: Modellierung und Untersuchung der system- und anwendungsspezifischen Stressfaktoren. Erforschung von Maßnahmen zur aktiven Reduzierung der Stressbelastung^RoBE: Robustheit für Bonds in E-Fahrzeugen, Teilvorhaben: Modellierung und Charakterisierung von innovativen Bondverbindungen

Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung von Prozessen für das Laserbonden/Systemtechnik und Optik^Teilvorhaben: Garantierte Mindestlebensdauer von Drahtbondverbindungen durch verbesserte Technologien auf Basis des heutigen Standes, sowie durch Einführung neuer Technologien^Teilvorhaben: Modellierung und Untersuchung der system- und anwendungsspezifischen Stressfaktoren. Erforschung von Maßnahmen zur aktiven Reduzierung der Stressbelastung^RoBE: Robustheit für Bonds in E-Fahrzeugen, Teilvorhaben: Modellierung und Charakterisierung von innovativen Bondverbindungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG, Contact Materials Division.

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