Forschungsgruppe Mikroelektronik-Aufbau- und Verbindungstechnik

Aufbau- und Verbindungstechnik ist eine Schlüsseltechnologie für die Herstellung von Mikroelektronik. Miniaturisierung von elektrischen Systemen, bei gleichzeitig steigender Leistung, erfordert eine Verbesserung bei den Verbindungsmaterialien, den Verbindungsprozessen sowie dem Wärmemanagement. Das „Internet of Things“ wurde und wird erst durch die Innovationen in der Aufbau- und Verbindungstechnik, ermöglicht. Auch im Automobilsektor erfordern hohe Betriebstemperaturen, unter starker mechanischer und thermomechanischer Belastung, fortschrittliche und zuverlässige Verbindungen. Bei ständig steigenden Anforderungen, insbesondere im Hinblick auf Sicherheit und Zuverlässigkeit, spielen die fortschrittlichen mikroelektronischen Verbindungen eine herausragende Rolle für die Zukunft.

Diese Forschungsgruppe befasst sich mit dem Aufbau und der Prüfung von elektrischen Modulen und Systemen. Der Schwerpunkt des Teams liegt auf den Anwendungen der Optoelektronik (LED-Module) und der Leistungselektronik. Der Schlüsselaspekt für die elektronische Baugruppe ist die Zuverlässigkeit, d. h. die fehlerfreie Funktion über eine möglichst lange Lebensdauer.  Es werden zerstörungsfreie elektrische Prüfverfahren entwickelt, um die Zuverlässigkeit der Module in beschleunigten Alterungstests zu untersuchen. Die Zuverlässigkeit von Lötverbindungen wird sowohl in Abhängigkeit von der Lötmetallurgie als auch vom Lötprozess untersucht. Das Labor hat ein automatisiertes Messsystem und eine Auswertemethode entwickelt, um in-situ- und ex-situ-Prüfungen mit hoher Empfindlichkeit auf die mechanische Integrität von elektronischen Baugruppen durchzuführen.

Die Temperatur des Halbleiters beeinflusst die Lebensdauer der Halbleiter. Deshalb hat das Wärmemanagement große Bedeutung für seine Zuverlässigkeit. Als neuartige Methode zur Untersuchung des Wärmewiderstands in elektrischen Systemen, wird die Transient Thermal Analysis (TTA) eingesetzt. Auf der Grundlage dieser Messungen werden Finite-Elemente- (FE) und Computational Fluid Dynamics (CFD) Modelle erstellt und validiert. Durch Simulationen wird die Temperatur vorhergesagt und das Design der elektronischen Systeme optimiert.

Forschungsgebiete

Die Mobilität der Zukunft wird im Hinblick auf Energieeffizienz und Kundennutzen optimiert werden. Im Fokus stehen: Verbrennungs- und Elektromotoren, Leistungselektronik, Antriebsstrang, Energiespeicherung, Kraftstoffe, elektrische Verbraucher, Energienetze und deren Zusammenspiel. Neben innovativen Funktionsentwicklungen und Betriebsstrategien werden zunehmend die Themen vernetzte Mobilität, Industry 4.0 und Smart Cities in die Projekte einbezogen.

Offene Stellen

Falls Sie Interesse an offenen Stellen für Studentische Arbeiten innerhalb der Forschungsgruppe haben, senden Sie bitte eine Mail mit Lebenslauf an gordon.elger@thi.de.

Kontakt

Forschungsprofessor für Aufbau- und Verbindungstechnik
Prof. Dr. Gordon Elger
Tel.: +49 841 9348-2840
Raum: A114
E-Mail: