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Experimentelle Untersuchungen am Bondautomaten

Qualitätsbeurteilung von Kupferbondverbindungen am Schertester

Verlässlichkeitsanalyse an einer Reibkupplung

Schwingungsmessung und -analyse in der Lehre

Transport feiner Pulver mittels Ultraschall

Lehrstuhl für Dynamik und Mechatronik (LDM)
Hochleistungsbonden von Steckern

Die steigende Stromdichte in aktuellen Leistungshalbleiterchips erfordert eine Erhöhung des elektrischen Leitungsquerschnitts innerhalb des Leistungsmoduls. Dies gilt insbesondere für die neuen Generationen auf Basis von Siliciumcarbid SiC und Galliumnitrid GaN. Die elektrische Kontaktierung aktueller Chips erfolgt durch Ultraschalldrahtbonden. Dieses Fertigungsverfahren soll weiterentwickelt werden, um Halbzeuge mit größerem Querschnitt und bevorzugt aus Kupfer zuverlässig anzubinden. Die größeren Halbzeuge bedürfen höherer Ultraschallleistungen. Ein einfaches Hochskalieren aktueller Verfahren genügt jedoch nicht, da dies hohe Belastungen und daraus resultierende Beschädigungen der zu kontaktierenden Komponenten zur Folge hätte.

Eine multidimensionale und ggf. multifrequente Anregung soll die nötige Ultraschallleistung in die Verbindungsstelle schonend und effizient einbringen ohne Beschädigungen hervorzurufen.

Auch der Lötprozess beim Setzen von Steckern in Leistungshalbleitermodulen soll durch das neu konzipierte Hochleistungsbondsystem substituiert und gleichzeitig die Verbindungsqualität, die Effizienz und die Flexibilität des Produktionsschrittes erhöht werden. Somit ist dieses Bondsystem auf vielfältige Verbindungsaufgaben anwendbar, die  durch den Wechsel des Werkzeugs bedient werden können.

Das Projekt gliedert sich in mehrere Handlungsfelder. Innerhalb dieses Projektes wird ein entsprechend leistungsstarkes Ultraschallschwingsystem konzipiert und aufgebaut. Zusätzlich werden für unterschiedliche Halbzeuge entsprechend abgestimmte Werkzeuge aufgebaut. Zudem müssen die bei diesen Anwendungen auftretenden hohen Reibkräfte (Bondkräfte) bei der Auslegung der Aufspannung des Leistungshalbleitermoduls berücksichtigt werden.

Laufzeit: 01.04.2016 - 31.03.2019
Projektträger: Leitmarktagentur.NRW
Projektpartner: Hesse GmbH, Infineon Technologies AG
Assoziierte Partner: Weidmüller Interface GmbH

Ansprechpartner

Simon Althoff

Lehrstuhl für Dynamik und Mechatronik (LDM)

Teamleitung "Dynamik, Schwingungen und Reibung", Forschungsgruppenleiter "Ultraschallbonden"

Simon Althoff
Telefon:
+49 5251 60-1809
Fax:
+49 5251 60-1803
Büro:
P1.3.32.1
Web:

Sprechzeiten:

auf Anfrage

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