Forschungsschwerpunkte

Werkstoffcharakterisierung und -modellierung

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Stress measurement of a material with RAMAN spectroscopy

Elektronische Systeme sind während ihres Betriebes zahlreichen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Mechanische Kräfte, Temperaturänderungen und Feuchtigkeitslagerungen u. a. können die Zuverlässigkeit wesentlich beeinflussen. Für eine erfolgreiche Optimierung der Zuverlässigkeit von komplexen Systemen im Mikro/Nano-Bereich sind werkstoffseitig Kenntnisse vom Versagensverhalten bzw. Kenntnisse zur Schädigungsentwicklung erforderlich. Um das Verformungs- Schädigungs- und Bruchverhalten von Werkstoffen und deren Verbunde exakt beschreiben zu können, sind Untersuchungen zu den Belastungen unter den entsprechenden Einsatzbedingungen erforderlich. Im Weiteren helfen die Methoden der thermo-mechanischen Simulation als universelles Werkzeug hier weiter, mit geeigneten Versagenskriterien und -Modellen die Zuverlässigkeit von realen Baugruppen zu bewerten. Daraus können dann Rückschlüsse auf konstruktive Verbesserungen der jeweiligen Baugruppe gezogen werden.

Das Arbeitsgebiet Werkstoffcharakterisierung und -modellierung konzentriert sich auf folgende Schwerpunkte:

  • Werkstoffcharakterisierung und -modellermittlung
  • Bewertung Zuverlässigkeit an Grenzflächen
  • Neue Methoden zur Charakterisierung im Mikro-Nano-Übergangsbereich
  • Materialsimulation (Multiskalen-Simulation, Molecular Dynamics)

Im Weiteren dienen die experimentellen Ergebnisse bzw. die Kopplung der einzelnen Methoden zur Validierung der Simulationsergebnisse an Realaufbauten.

Eine Übersicht zu unserem Leistungsangebot finden Sie hier.

Weitere Forschungsschwerpunkte im Bereich Werkstoffcharakterisierung und -modellierung

Zuverlässigkeit von Grenzflächen

Die Haftfestigkeit zwischen Materialien ist von großer Bedeutung für die Bewertung der Zuverlässigkeit eines Produktes. Die Charakterisierung von Grenzflächen mikroelektronischer Bauteile ist daher im Fokus der Arbeiten.

Molecular Modelling

Molecular Modelling ist eine Simulationsmethode, mit der die Wechselwirkung von Materialien auf atomarer Skala beschrieben werden kann. In der Gruppe Micro-Nano Reliability werden damit die Eigenschaften von Epoxidharzen (Moulding Compound, Kleber etc.) und deren Grenzflächen (z. B. zur Chipoberfläche) untersucht.

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Robustheits- und Lebensdauerbewertung

Projekte im Bereich Werkstoffcharakterisierung und -modellierung

Bewertungs- und Testsystem zur Sicherung der Zuverlässigkeit von Materialverbunden der Mikro- und Nanoelektronik (TeSiMat)

Wesentlicher Kernpunkt des Projektes ist der Aufbau und die Entwicklung einer Nachwuchsforschergruppe, deren Profil geprägt ist von der Bereitstellung von Methoden zur schnellen und effektiven Zuverlässigkeitsprognose von Materialverbunden im Mikro-Nano-Übergangsbereich.