Thermische Charakterisierung
Die Selbstüberwachung von Leistungshalbleitern und die autonome Fehlerdiagnose wird nicht zuletzt durch die Entwicklung zum autonomen Fahren mehr und mehr von Industrie und Verbraucherseite gefordert. Zu den zu detektierenden Fehlern gehören Rissbildungen in verschiedenen Schichten der Aufbau- und Verbindungstechnik, damit einhergehende Lufteinschlüsse sowie fertigungsbedingte Fehler in der Lotschicht zwischen elektrischem Bauteil und unterliegender Platine. Generell führen alle dieser Defekte zu einer Änderung der thermischen Impedanz von der Wärmequelle (in diesem Fall der Chip) zur Umgebung.
In dem Forschungsbereich „Thermsiche Charakterisierung von Leistungshalbleitern“ wird nach Methoden geforscht, eine Änderung der thermischen Impedanz, durch in oder um das zu vermessende Bauteil platzierte Temperatursensoren, zu detektieren. Hierbei werden durch intelligente Auswerteverfahren Rückschlüsse zur Art und Position der auftretenden Fehler gezogen.
- Temperatursensorik mittels verschiedener TSEP („temperature sensitive electrical parameter“)
- Entwicklung von möglichst rauscharmer Temperatursensorik
- Charakterisierung von Temperatursensoren im Bereich zwischen -40°C und 200°C
- Modellierung und thermische 3D-Simulationen von Leistungshalbleitern und unterliegender Platine
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Publikationen
Jahn, N.; Pfost, M.: A Machine Learning Model for the Detection of Solder Voids with Adjacent Sensors, Thermal Investigations of ICs and Systems (THERMINIC), Budapest, 09.2023, doi: 10.1109/THERMINIC60375.2023.10325910
Jahn, N.; Pfost, M.: Thermal Onboard Detection of Voids in the Solder Layer Between Power Semiconductor and PCB , in IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 13, no. 8, pp. 1104-1112, Aug. 2023, doi: 10.1109/TCPMT.2023.3299788
Jahn, N.; Pfost, M.: Efficient Simulation fo the Effect of Solder Voids and Tilting on the Cooling of Power Semiconductors , 2023 International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems (EuroSimE) , Graz, Austria, 03.2023, doi: 10.1109/EuroSimE56861.2023.10100817
Jahn, N.; Pfost, M.: Detection of Bond Wire Failure in Power Semiconductors by Adjacent Temperature Sensors , 2022 IEEE 24th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC), Singapur, 12.2022, doi: 10.1109/EPTC56328.2022.10013223
Jahn, N.; Pfost, M.: Void Detection in the Solder Layer between Power Semiconductor and PCB, Thermal Investigations of ICs and Systems (THERMINIC), Dublin, 09.2022, doi: 10.1109/THERMINIC57263.2022.9950678
Jahn, N.; Pfost, M.: Size Determination of Voids in the Soldering of Automotive DC/DC-Converters via IR Thermography, Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems (ITherm), San Diego, 31.05. - 03.06.2022, doi: https://doi.org/10.1109/iTherm54085.2022.9899529
Jahn, N.; Pfost, M.: Solder Defect Detection for Power Semiconductors by Adjacent Temperature Monitors, Thermal Investigations of ICs and Systems (THERMINIC), Berlin (virtuell), 09.2020, doi: https://doi.org/10.1109/THERMINIC49743.2020.9420522