Der Runner Up Flotherm® ΔTJ Award 2018 geht an das MCL und seine Abteilung Materialien für die Mikroelektronik!
Dr Katrin Fladischer erhielt den Preis für die Arbeit „Ein detaillierter Blick auf Poren in Lötstellen“.
Die Zuverlässigkeit von Lötstellen stellt für die Leistungselektronik eine große Herausforderung speziell im Hinblick auf steigende Anforderungen an thermische und elektrische Eigenschaften dar. Es ist eine Tatsache, dass Poren im Lot die Temperatur bzw. den thermischen Widerstand des elektrischen Bauteils negativ beeinflussen und somit zu frühzeitigen Ausfällen führen kann. In der preisgekrönten Arbeit wurde der Einfluss von verschiedenen Verteilungen von Poren am Beispiel eines kommerziell erhältlichen MOSFET untersucht. Finite Volumen Simulationen (FloTHERM®) lieferten thermische Transienten welche in Strukturfunktionen umgewandelt wurden. Mit Hilfe der Strukturfunktionen konnte der thermische Pfad durch das Bauteil und der zugehörige thermische Widerstand evaluiert und interpretiert werden.
In einem ersten Schritt wurde der MOSFET im Detail mittels Querschliffen, Radioskopie und elektronenmikroskopischer Untersuchungen analysiert. Im zweiten Schritt wurde ein geometrisches Modell des MOSFET in FloTHERM® erstellt und es wurden unterschiedliche Poren Verteilungen spezifiziert. Danach wurden die Simulationen für die verschiedenen Szenarien durchgeführt und in Hinblick auf das entstandene Temperaturfeld im MOSFET verglichen.
Das Team des MCL ist damit in der Lage, die Qualität einer Lötstelle in Hinblick auf die Porenverteilung mittels Finite Volumen Simulation und die zugehörigen Strukturfunktionen analysieren.
Wir gratulieren dem erfolgreichen Team sehr herzlich zum Gewinn des Flotherm®ΔTJ Runner Up Award 2018.
Die Autoren bedanken sich für die finanzielle Unterstützung im Rahmen des COMET-Programms im K2 Zentrum „Integrated Computational Material, Process and Product Engineering (IC-MPPE)“ (Projektnummer 859480). Dieses Programm wird von den österreichischen Bundesministerien für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) und für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW), vertreten durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), und den Bundesländern Steiermark, Oberösterreich und Tirol gefördert.
