Forschungsschwerpunkt

Neben einem bestmöglichen thermischen Systemdesign ist das Verständnis des thermo-mechanischen Verhaltens auf AVT-, Komponenten- und Modulebene von entscheidender Bedeutung, um die Systemzuverlässigkeit ganzheitlich abzusichern. Thermisch und thermo-mechanisch induzierte Fehlermechanismen können zum frühzeitigen Versagen der AVT führen und begrenzen somit die Lebensdauer.

Ein weiterer Aspekt ist, dass geringere Abmessungen in den Packages auch geringere Diffusionswege für äußere Belastungen durch Feuchte zur Folge haben. Hierdurch kann es verstärkt zu elektrochemischen Degradationsmechanismen kommen, die im Normalfall zum Versagen und dadurch zu einer geringeren Lebensdauer der elektrischen Schaltung führen. Deshalb müssen bereits in der frühen Designphase entscheidende Parameter unter Berücksichtigung der auf Systemebene wirkenden (extremen) Umgebungsbedingungen wie Betriebstemperaturen und Feuchtebelastungen analysiert und modellbasiert optimiert werden.

• Auswahl und Qualifizierung geeigneter Materialien
• Ausfall- und Schadensanalyse
• Teststände für kombinierte und beschleunigte Lebensdauertests (Vibration, Temperatur, Temperaturwechsel, Feuchte)
• Test und Charakterisierung der Prototypen im eigenen Labor
• Modellierung von Fehlermechanismen neuartiger Materialkombinationen
• Simulation für kostengünstige Bewertung von Designänderungen und deren Erfolgspotenzial im Vergleich zu existierenden Geometrien
• Feststellung von Triebkräften und Einflussparametern von Ausfallmechanismen im Zusammenhang mit Korrosions- und Migrationserscheinungen
• Verbesserung des Designs hinsichtlich Auslegung unter harschen Bedingungen
• Metallografie, EBSD, FIB, REM, EDX
• Ultraschall- und Röntgenmikroskopie sowie Röntgen-CT
• Qualitäts- und Zuverlässigkeitsanalyse
• Ableitung von Konzepten der Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) aus dem Systemverständnis und Analyse der Fehlermechanismen