Vacancy No. IPE 05-16

Masterarbeit oder Praktikum zum Thema: Sinterprozessoptimierung für leistungselektronische Module auf Kupfer-Stanzgitter-Substraten

Job description

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Integration von Leistungselektronik in die elektrische Maschine“ sollen am Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE) des KIT in Zusammenarbeit mit der Firma Schaeffler neuartige Aufbau- und Verbindungstechniken zur Herstellung von kompakten leistungselektronischen Modulen für die Elektromobilität entwickelt und untersucht werden.

Motivation:
Bei der Herstellung von leistungselektronischen Modulen werden die Halbleiter-Chips standardgemäß auf ein DCB-Substrat gelötet. Im Betrieb entstehen aufgrund von Temperaturschwankungen und unterschiedlichen Materialausdehnungen an dieser Verbindungsstelle mechanische Spannungen, die eine Ermüdung des Verbindungsmaterials hervorrufen. Diese können in letzter Konsequenz zum frühzeitigen Ausfall des Leistungsmoduls führen. Durch die neue Verbindungstechnik Silbersintern kann die Zuverlässigkeit dieser Verbindungsstelle deutlich gesteigert werden. Jedoch sind die Verarbeitungseigenschaften der Sinterpaste und die Parameter für den Sinterprozess noch nicht hinreichend erforscht.
 
Arbeitsinhalte:
Ziel der Arbeit ist die Optimierung der Sinterparameter mittels einer Versuchsplanung um eine maximale Temperaturlastwechselfestigkeit der Sinterverbindung auf dem Kupfer-Stanzgitter zu erzielen. Dabei soll der Einfluss der Chipfläche auf die Sinterergebnisse bestimmt werden.
- Erarbeitung des Standes der Forschung zum Thema Silbersintern für die Leistungselektronik
- Erstellung einer Versuchsplanung zur Ermittlung der optimalen Sinterparameter
- Aufbau von Leistungsmodulen mit unterschiedlichen Chipgrößen
- Durchführung des Power Cycling Tests zur Bestimmung der Lastwechselfestigkeit der Sinterverbindung
- Analyse der Ermüdungsstellen nach definierten Lastwechselzyklen und nach Degradation der Verbindungsstelle

Personal qualification

Sie sind Student(in) der Elektrotechnik, Verfahrenstechnik oder Physik. Grundkenntnisse im Bereich Aufbau- und Verbindungstechnik sind von Vorteil.

Organizational unit

Institute for Data Processing and Electronics (IPE)

Starting date

nach Vereinbarung

Ansprechpartner im Fachbereich

Bao Ngoc An, IPE, E-Mail: bao.an@kit.edu, Tel.:+49 (721) 608-29166 und Prof. Dr. Marc Weber;, IPE, E-Mail: marc.weber@kit.edu, Tel.: +49 (721) 608-25612

Application

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Personnel support is provided by 

Ms Berger
phone: +49 721 608-25184,

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Germany

If qualified, handicapped applicants will be preferred.