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Labor für Aufbau- und Verbindungstechnik (C301)

Die Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) ist eine Schlüsseltechnologie für die Mikroelektronik. Miniaturisierung der elektrischen Systeme bei gleichzeitig steigender Performance unter hohem Kostendruck stellt eine wachsende Herausforderungen an die Materialien, die Verbindungsprozesse, die mechanischen und elektrischen Kontakte  (Löten, Kleben, Sintern) und das Wärmemanagement dar. Das Internet of Things (IoT) wurde und wird nur durch die Innovationen in der Aufbau- und Verbindungstechnik ermöglicht.

Ziele und Idee

Das Internet of Things (IoT) wurde und wird nur durch die Innovationen in der Aufbau- und Verbindungstechnik ermöglicht. Auch im automotive Bereich bei hohen Betriebstemperaturen unter starker mechanischer und thermomechanischer Belastung sind die Anforderungen an die AVT besonders hoch. Bei immer weiter zunehmender Elektronikdichte im Fahrzeug  - auch im sicherheitsrelevanten Bereich - hat die AVT eine herausragende Rolle für die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Mobilität des 21. Jahrhunderts. Das Labor für Aufbau- und Verbindungstechnik beschäftigt sich mit der Realisierung von Löt-, Sinter- und Klebeverbindungen im Bereich der SMD -Technik.  Klima-, Temperatur- und Schockkammern werden für beschleunigte Alterungstests eingesetzt. Querschliffe, Rasterelektronenmikroskopie, Pull-/Schertests können für die Analyse an der Hochschule durchgeführt werden.

  1. Platine

  2. Am Mikroskop

  3. Ergebnisprüfung

  4. Produktion

Laborausstattung und Aktivitäten

Buchung Laborkapazitäten

Aufgrund begrenzter Laborkapazitäten bitten wir um eine frühzeitige Anfrage bei Frau Windhorn-Witt: Kirsten.Windhorn-Witt@thi.de

Geräte und Funktion

  • Halbautomatischer Schablonendrucker
  • Die-Placer/Bonder mit in-situ Prozessüberwachung und Substrat-Heizmodul (für Thermokompressionsbonden, Thermodenlöten und Sintern)
  • SMD Ofen und Vakuum Lötofen zum Umschmelzen unter Vakuum (porenarmes Löten) und Prozessgas (flussmittelfreies Löten)
  • 3D-Mikroskopie zur Erstellung von 3D-Bildern  für die optische Inspektion 3D-Mikroskop mit motorisierter z-Achse und neigbarem Objektiv
  • TemperaturschockkammerMTF Messstand (Modulationsübertragungsfunktion)

Software

  • Keyence: 3D-Software
  • Finetech: WinFlipChip-Software zur Steuerung von Bondprozessen
  • Solid-Works: für mechanische Analysen
  • Mentor Graphics EFD-Flow: für die thermische Auslegung und Analyse

Lehrveranstaltungen

Ausbildung der Studierenden im Bereich Aufbau- und Verbindungstechnik:
Surface Mount Technologie (SMT): Lotpastendruck, Optische Inspektion, Platzieren der Bauelemente und Reflow

  • Verbindungstechnologien für Halbleiter: Flussmittelfreie Lötprozesse, Vakuumlöten und Sintern
  • Verbindungstechnik für die Optoelektronik: Positionsgenauigkeit  der Bestückung und des Einschwimmverhalten (Self Alignment)  
  • Bestimmung der Auflösungsleistung optischer Systeme
  • Verbindungstechnik für Kabelbaum: Ultraschallschweißen von Kupferkabeln  
  • Thermische Analyse zur Inspektion des thermischen Pfades
  • Zuverlässigkeitsanalyse über beschleunigte Alterungstests

Praktika begleitend zu den Vorlesungen:

  • SMD Löten und Ultraschallschweißen (Aufbau- und Verbindungstechnik der Mikroelektronik)

Sonstige Aktivitäten:

  •  Labor für studentische Projekte zur Herstellen von SMD Baugruppen
  •  Studienprojekte: LED Lampe THI, Miniaturisierte Mikroelektronik
  •  Abschlussarbeiten (Bachelor & Master)
  •  Industrieprojekte

Forschung

  • SmartLED: Development of a flux-free solder paste process for LED modules, measurement method development for reliability and lifetime predictions of LED modules, analysis of driver architectures; Industrial partners: Lumileds, Heraeus
  • ZuKo: process development for electrical and mechanical contacting of power electronics components (soldering and sintering) and electrical connections (welding), development of non-destructive measurement technology for the analysis of contact quality and reliability; industrial partners: OSRAM, BMW
  • Visi0n: Failure analysis of manufacturing processes, failure analysis and test method development for complex electronic modules (driver assistance systems); Industrial partners: Continental, Anylink Alexander: LED

Neuigkeiten

Aktuell läuft ein FH Investantrag für einen Reinraum mit Draht und Diebonder zum Prototypen und die Kleinserienfertigung von kompakten Modulen der Leistungselektronik für die Elektromobilität.

Laborleitung

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