Das Projekt "Teilvorhaben: Verständnis und Absicherung der Zuverlässigkeit von Dickdrahtbonds und Lasertechnologie für Drahtbonds" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration durchgeführt. Die FhG forscht im Projekt RoBE mit ihrem Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) in Berlin sowie mit ihrem Institut für Lasertechnologie (ILT) in Aachen an neuartigen und zuverlässigen Verbindungstechnologien für Dickdraht-Bondverbindungen. Die Tätigkeiten reichen von der Simulation, der Materialcharakterisierung sowie der erforderlichen Gestaltung der Modelle für das Verständnis der relevanten Zuverlässigkeitsabhängigkeiten bis zur Entwicklung von neuartiger Prozessführung einschließlich der Diagnose. Am IZM werden fortschrittlichste Analyse-, Test- und Messverfahren eingesetzt, um Substrat, Draht, Chip und gebondetes System zu untersuchen und im Sinne einer zugesicherten Lebensdauer zu verbessern. Am ILT wird mittels Laser eine neuartige Bondtechnologie etabliert, die ebenfalls zur Steigerung der Zuverlässigkeit beiträgt. Beide Institute engagieren sich in der Fraunhofer Exzellenzinitiative e-mobility und gewährleisten damit den Informationsaustausch zwischen Forschungsinstituten und Industrie. Die Institute fokussieren die Arbeitsinhalte auf die Modellerstellung zur Lebensdauerprognose, die Material- und Prozessanpassungen zur Optimierung der Lebensdauer und Sicherung der Prozessqualität sowie die experimentelle Überprüfung und Bewertung von im Projekt erarbeiteten Optimierungsmassnahmen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Lebensdauervorhersage von Drahtbondverbindungen und Ultraschallschweissverbindungen in E-Fahrzeugen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Infineon Technologies AG durchgeführt. Das Projekt RoBE - Robustheit für Bonds in E-Fahrzeugen - widmet sich dem ambitionierten Ziel: die sichere Vorhersage der Zuverlässigkeit von Bonddrahtverbindung und Ultraschallschweissverbindungen insbesondere für leistungselektronische Komponenten und deren Aufbau- und Verbindungstechnik zu bestimmen und im Design- & Herstellprozess abzusichern sowie, damit verbunden, die Lebensdauer von Bonddrahtverbindungen signifikant zu verlängern. Das IFX Teilvorhaben erforscht langlebige Bondverbindungen und Ultraschallschweissverbindungen für den Einsatz in Leistungsmodulen für Antriebsumrichter in Elektrofahrzeugen. Die Technologien werden dafür hinsichtlich Anforderungsprofile dieser Applikation untersucht. Der Ausfallmechanismus und die Identifikation der signifikanten Parameter und Einflüsse auf die Lebensdauer werden mit Simulationen und Analytik von Lebensdauertests wie Vibration, Temperaturwechselbeanspruchung etc. erforscht. Aus diesen werden Modelle zur Lebensdauerprognose abgeleitet und daraus Entwurfs- und Prüfrichtlinien abgeleitet. Die Validierung der Modelle dient auch dazu eine breite Anwendungsbasis in Bereichen der Industrieelektronik zu prüfen. In der partnerschaftlichen Zusammenarbeit mit den Projektpartnern, dem Aufbau von IFX Bauelementen und der Rückkopplung der Ergebnisse wird eine Verbesserung der Bond- und Ultraschallschweissprozesse sichergestellt.