Leistungselektronik Masterarbeiten zur Leistungselektronik bei Heraeus und Fraunhofer IISB

Redakteur: Gerd Kucera

In der Leistungselektronik geht es um mehr Funktionen auf kleinerem Raum. Eine Herausforderung, die die Technologie stets an ihre Grenzen treibt. Mit Sachkenntnis und Ingenieurgeist lassen sich Grenzen verschieben. Heraeus Electronics und das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) haben deshalb ein gemeinsames Programm für Masterarbeiten zur Leistungselektronik gestartet.

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Leistungshalbleiter: Die größte Herausforderung sind die Übergänge zwischen den Materialien, weslhalb das Wissen über Aufbau- und Verbindungstechnik eine entscheidende Bedeutuing hat.
Leistungshalbleiter: Die größte Herausforderung sind die Übergänge zwischen den Materialien, weslhalb das Wissen über Aufbau- und Verbindungstechnik eine entscheidende Bedeutuing hat.
(Bild: Heraeus)

Mit jeder neuen Gerätegeneration erwartet der Konsument mehr Funktionen auf kleinerem Bauraum mit weiter reduziertem Gewicht. Selbstverständlich soll auch die Zuverlässigkeit besser sein.

Technisch setzt die Überwindung der Design-Grenzen eine ganzheitliche Optimierung von Materialien und deren Zusammenspiel voraus. Dazu müssen auch Entwicklungsprozesse angepasst werden, was nur schrittweise gelingt, denn stets neue Herausforderungen treten auf. Fachübergreifende Team-Arbeit ist die Basis für bessere Integration von Materialien. Und elektronische Bauteile bestehen aus vielen Materialien: Substraten, Loten, Klebstoffen, Bonddrähten, Isolations- und Abformmaterialien sowie Gehäusevarianten. Einzeln ist jedes Material leicht zu handhaben und zu kontrollieren. Doch in Kombination, in der Aufbau- und Verbindungstechnik, entstehen Wechselwirkungen, die die Komplexität erhöhen.

Die größte Herausforderung sind und bleiben die Übergänge zwischen den Materialien mit ihren jeweils typischen Ausdehnungskoeffizienten.

Forschung und angewandte Technik verbinden

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB ist bekannt für die angewandte Forschung und Entwicklung von elektronischen Systemen für Anwendungen z.B. in der Elektromobilität, Luft- und Raumfahrt, Industrie 4.0, Stromnetzen oder Energietechnik. Dabei betrachtet das Institut in besonderer Weise die gesamte Wertschöpfungskette vom Basismaterial bis zum leistungselektronischen Gesamtsystem.

In der Industrie ist Heraeus Electronics ein renommierter Anbieter von Materiallösungen für die Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT). Zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) haben beide Partner ein gemeinsames Programm für Masterarbeiten zur Leistungselektronik gestartet.

Zu den aktuellen Entwicklungszielen von Heraeus gehört die Erhöhung der Zuverlässigkeit und Effizienz von mikroelektronischen Systemen, insbesondere denen der Leistungselektronik beim Einsatz mit höheren Betriebstemperaturen. Das Fraunhofer IISB konzentriert sich auf fortschrittliche Packaging-Technologien und neue Materialien für effiziente und zuverlässige Leistungsmodule.

Masterarbeiten als Sprungbrett in die Forschung

Pro Jahr sollen zwei bis vier Masterarbeiten zu aktuellen Forschungs- und Entwicklungsthemen gemeinsam betreut werden. Die zunächst auf zwei Jahre angelegte Kooperation hat als Ziel, das Wissen des Fraunhofer IISB zu leistungselektronischen Komponenten und Systemen mit aktuellen und praxisrelevanten Fragen und Materialentwicklungen für Elektronikanwendungen von Heraeus verknüpfen.

Christoph Bayer vom Fraunhofer-Institut IISB (09131-761215; Christoph.Bayer@iisb.fraunhofer.de) ist als Ansprechpartner die erste Instanz für alle Interessierte. Die Forschungsarbeiten für die Diplomarbeiten werden hauptsächlich in den Laboren des Fraunhofer IISB in Erlangen durchgeführt, ergänzt durch punktuelle Tätigkeiten bei Heraeus in Hanau. Interessierte Studenten finden auf dieser Internet-Seite Informationen zu entsprechenden Diplomarbeiten. Doktorvater ist Prof. Dr.-Ing. Martin März von der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg.

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