Materialdiagnostik Leistungselektronik

Zuverlässigkeit und Lebensdauer im Einsatzverhalten spielen eine zentrale Rolle

Leistungselektronische Geräte und Module gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie die Effizienz der Erzeugung, Umwandlung, Verteilung und Nutzung von elektrischer Energie in verschiedenen Anwendungen - von Mobiltelefonen über Hybridautos bis hin zu Windkraftanlagen - maßgeblich bestimmen. Wie auch in anderen Bereichen der Mikroelektronik spielen die Zuverlässigkeit und Lebensdauer im Einsatzverhalten der Systeme dabei eine entscheidende Rolle während gleichzeitig sehr hohe Anforderungen an die Qualität der Bauteile gestellt werden.

Mit komplexer Materialdiagnostik erforschen wir die Mikrostruktureigenschaftsbeziehungen der in leistungselektronischen Bauteilen verwendeten Materialien und Komponenten, loten dabei auch deren Einsatzgrenzen aus und unterstützen so mit unserer Arbeit maßgeblich die Qualitätssicherung.

Wir bieten Materialdiagnostik und Schadensanalyse für herausfordernde Fragestellungen

© Fraunhofer IMWS
Defective power electronic packaging module

Wir bieten unseren Auftraggebern Materialdiagnostik und Schadensanalyse für herausfordernde Fragestellungen und angepasst an die individuellen, belastungsnahen Einsatzbedingungen von Elektronikkomponenten. In enger Absprache mit unseren Kunden wenden wir dazu etablierte Fehleranalysemethoden und Präparationstechniken an und passen diese auch individuell an die entstehenden komplexen Fragestellungen an. Zum Einsatz kommen physikalische und chemische Analysen sowie Modellierungen von Defektursachen und Zuverlässigkeitsrisiken. Wir bieten Mikrostrukturanalyse von kompakten langzeitstabilen leistungselektronischen Modulen mit hoher Belastbarkeit und Zuverlässigkeit an. Darüber hinaus analysieren und bewerten wir neue Modulkonzepte im Bereich hochintegrierter Module.

Was Sie erwarten können: leistungsfähige Fehlerdiagnostik und Zuverlässigkeitsanalysen

Wir unterstützen unsere Partner:

  • mit leistungsfähiger Fehlerdiagnostik und Zuverlässigkeitsanalysen bei der Schadensaufklärung und Fehleranalyse sowie bei der Gewährleistung von Produkten mit hoher Lebensdauer im Einsatz
  • bei der Entwicklung innovativer Werkstofflösungen und Technologien für die Leistungselektronik. Dafür setzen wir Methoden der Materialdiagnostik ein und entwickeln ein tiefgreifendes Verständnis für Werkstoffe im Einsatz
  • mit Methoden der Werkstoffanalytik bei der Qualifizierung neuer Herstellungsprozesse für die industrielle Praxis
  • mit modernen und optimierten Diagnostikmethoden bei der Absicherung einer optimalen Ausbeute in der Serienfertigung und tragen so zur Qualitätssicherung bei
  • durch die Optimierung und Entwicklung von innovativen Test- und Diagnostikverfahren bei der Qualitätssicherung

Ihr Nutzen: Qualitätssicherung und beschleunigte Markteinführung

Unsere Kunden profitieren von einer beschleunigten Markteinführung neuer Materialien, Werkstofflösungen und Technologien sowie einer Steigerung der Qualität und der Prozesssicherheit. Damit einhergehen eine Steigerung der Ausbeute in der Serienfertigung und eine Reduktion von Feldausfällen. Nicht zuletzt ergibt sich für unsere Kunden daraus eine hohe Kosteneffizienz und eine verbesserte Position im Wettbewerb durch abgesicherte Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer der Produkte.

Leistungsangebote

 

Materialdiagnostik und Fehleranalyse

 

Qualitätssicherung von Prozessen

 

Optimierung und Entwicklung von Testverfahren

Publikationen

Jahr/Year Titel/Autor Title/Author
2022

Flyer: Materialdiagnostik Leistungselektronik

2022

Accelerated Lifetime Testing and Failure Analysis for Advanced Automotive Grade Ceramic Capacitors (MLCC)

Dresel, Fabian; Leib, Jürgen; Schletz, Andreas; Boettge, Bianca; Klengel, Sandy
2020

Numerical material design for reliable power electronics with cement-based encapsulation

Naumann, F.; Boettge, B.; Behrendt, S.; Eisele, R.; Klengel, S.
2018

The influence of environmental conditions on the properties of housing materials for power electronics

Böttge, B.; Bernhardt, R.; Klengel, S.; Wels, S.; Claudi, A.
2018

Material Characterization of Advanced Cement-Based Encapsulation Systems for Efficient Power Electronics with Increased Power Density

Böttge, B.; Naumann, F.; Behrendt, S.; Scheibel, M.G.; Kässner, S.; Klengel, S.; Petzold, M.; Nickel, K.G.; Hejtmann, G.; Miric, A.-Z.; Eisele, R.
2014

High resolution failure analysis of silver-sintered contact interfaces for power electronics

Boettge, B.; Maerz, B.; Schischka, J.; Klengel, S.; Petzold, M.