Forschungsprojekte zu Korrosion in der Mikroelektronik

Silbersintern ist eine gängige Technologie der Aufbau- und Verbindungstechnik zur elektrischen und mechanischen Kontaktierung von Halbleiterbauelementen. Zuverlässig sinterfähige Oberflächen sind deshalb eine Grundvoraussetzung zur kostengünstigen und effizienten Herstellung von leistungselektronischen Modulen für die Energiewende und Elektromobilität.

Der Anteil an Ausfällen durch korrosive Prozesse in der Automobilelektronik hat in den vergangenen Jahren durch Miniaturisierung und breiten Einsatz von Steuerelektronik deutlich zugenommen. Ein Schnelltest ermöglicht jetzt die effiziente Prüfung neuer Materialien und Materialkombinationen hinsichtlich ihres Korrosionsverhaltens.

Neue Ergebnisse zum Einfluss von Kupferdrahtmaterial auf korrosionsbeständige Packages und Systeme für Hochtemperaturanwendungen wurden ausgezeichnet.

Feuchtigkeit, Temperatur und Schadstoffbelastung können zu korrosiven Prozessen in Materialien elektronischer Baugruppen führen. Korrosion tritt meist lokal auf und führt zu erheblichen Beeinträchtigungen, bis hin zum Ausfall von elektronischen Baugruppen. Am Fraunhofer IMWS wurde ein neues Verfahren zur schnelleren Korrosionsprüfung entwickelt.

Wenn Werkstoffe mit Feuchtigkeit oder Gasen reagieren, wie zum Beispiel Sauerstoff  oder Stickoxiden, können durch diese Korrosions-Prozesse die Materialeigenschaften beeinträchtigt werden. Das Fraunhofer IMWS arbeitet an Lösungen, um Materialien für elektrische Kontakte durch Optimierung ihrer Oberflächen vor Korrosion zu schützen.

Elektronikbauteile für Automobilanwendungen unterliegen extremen Einsatzbedingungen, was erhebliche Herausforderungen für die Qualitätskontrolle mit sich bringt. Das Fraunhofer IMWS hat Ursachen von Korrosionsdefekten in dielektrischen Schichten eines HALL-Sensors unter Zusammenwirken verschiedener Stressfaktoren dargestellt.