TY  - THES
AB  - Das Ultraschall-Dickdrahtbonden mit Aluminiumdraht ist ein Standardverfahren zur elektrischenKontaktierung von Leistungshalbleitermodulen. Die steigenden Anforderungen an die Effizienzund Zuverlässigkeit der Module haben zu technologischen Weiterentwicklungen geführt und eswerden vermehrt Kupferdrähte mit wesentlich besseren elektrischen und thermischen Eigenschafteneingesetzt. Hieraus resultieren durch höhere Prozesskräfte und Ultraschallleistung neueHerausforderungen bei der Prozessentwicklung; hierfür wird ein Simulationsmodell zur Verbesserungder Prozessentwicklung entwickelt.In Ultraschall-Drahtbondversuchen mit 400 m Aluminium und Kupfer Drähten wurde der Einflussder Prozessparameter auf die Bondqualität untersucht; diese Ergebnisse und zusätzliche Messungender Drahtdeformation und Schwingungen wurden für die Formulierung der Anforderungenund zur Validierung der Ergebnisse des Simulationsmodells genutzt.Es wurde ein Prozessmodell, basierend auf einer Co-Simulation zwischen MATLAB und ANSYS,entwickelt; hierbei wurden die phyiskalischen Phänomene wie die Ultraschall Werkstoffentfestigung,der Verbindungsaufbau und die dynamischen Systemeigenschaften abgebildet.Basierend auf einer Zug-Druck-Prüfmaschine wurde ein Prüfstand zur Identifikation der Modellparameterentwickelt. In zusätzlichen Druckversuchen mit den Bonddrähten mit und ohneUltraschallanregung wurde die Reduktion der Umformkräfte unter Ultraschalleinfluss untersucht.Mit dem entwickelten Prozessmodell wurden die Parameterstudien aus den Ultraschall-Drahtbondversuchensimuliert und direkt mit den experimentellen Ergebnissen verglichen, wobei sich einerelativ gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Messung sowohl für Aluminium, als auchfür Kupfer, erzielen ließ.
AU  - Schemmel, Reinhard
CY  - Paderborn
DA  - 2022
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1280
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 09.02.2022
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2022
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2022
SP  - 1 Online-Ressource (xiii, 154 Seiten)
T2  - Institut für Mechatronik und Konstruktionstechnik
TI  - Enhanced process development by simulation of ultrasonic heavy wire bonding
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-40392
Y2  - 2026-01-13T21:55:22
ER  -