Ort:  Chemnitz
Datum:  09.05.2024

Masterarbeit "Sinterconnects"

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 800 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,0 Milliarden Euro.  

Im Mittelpunkt der angewandten Forschung der Abteilung System Packaging stehen vielfältige Technologien sowohl zur Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) von MEMS und NEMS in verschiedenen Stufen der Packaging-Hierarchie als auch zur Mikro- und Nanostrukturierung von Oberflächen in der Mikrosytemtechnik. Neben verschiedenen Waferbondverfahren wie Siliziumdirektbonden, anodischem, eutektischem, adhäsivem und Glas-Fritte-Bonden werden Verfahren wie laserunterstütztes Bonden, reaktives Bonden, induktives Bonden sowie Niedertemperatur- und Thermokompressionsbonden untersucht und für spezielle Anwendungsbereiche weiterentwickelt. Alle Waferbondverfahren werden auf ihre Verbindungsqualität, Festigkeit und Dichtheit charakterisiert, um damit ihre Eignung für die Anwendung sicherzustellen. Die Kompetenz der Abteilung System Packaging schließt das Vereinzeln, das Chip- und Drahtbonden ebenso ein wie Technologien zur Integration komplexer, miniaturisierter und auch intelligenter Systeme. Neben der Funktionalität und Zuverlässigkeit stellen die Miniaturisierung und die Integration die größten Herausforderungen für den Technologietrend „More-than-Moore“ dar. Die Abteilung System Packaging trägt mit ihren Arbeiten wesentlich zur Umsetzung dieser Entwicklungsrichtung in neue, kundenspezifische Anwendungen bei.

 

Elektronische Komponenten müssen immer leistungsfähiger auf kleinem Raum werden. Dabei kommen manche Materialkombinationen an ihre Grenzen und müssen durch andere Materialien substituiert werden. Diese neuen Materialien bringen jedoch andere Herausforderungen bei der Prozessierung mit sich. So sollen Beispielsweise Aluminiumdrahtbonds aufgrund ihrer deutlich geringeren Leitfähigkeit in der Leistungselektronik durch Kupferdrähte ersetzt werden. Kupfer hat jedoch neben einer besseren Leitfähigkeit auch eine höhere Härte, was beim Drahtbonden in höheren Prozesskräften und -temperaturen resultiert. Um diese Herausforderungen zu bewältigen werden immer neue Technologien entwickelt. Eine dieser Technologien besteht darin, statt Drähten Kupferclips zu verwenden oder die Kupferbahnen komplett mittels Druckverfahren aufzubringen.


Im Rahmen dieser Arbeit sollen Kupferbahnen mittels Paste auf Chips gedruckt werden. Im Anschluss sollen diese Chips dann gesintert werden, sodass leitfähige Verbindungen zwischen einem Chip der Leistungselektronik und dem Substrat (Keramik) entstehen. Diese sollen auf ihre physischen Eigenschaften geprüft werden. Dabei sollen die Ergebnisse mit aktuell etablierten Verfahren zur Kontaktierung von Chips verglichen werden.

 

Was Sie bei uns tun

  • Literaturrecherche zum Stand der Technik bezüglich etablierter Kontaktierungsverfahren in der Leistungelektronik (Draht-/Ribonbonden, Clipbonden, Chipbonden) und deren Herausforderungen
  • Materialrecherche für geeignete Sinterpasten
  • Probenvorbereitung und -herstellung (Chips und DCB)
  • Design of Experiments inklusive Auswahl geeigneter Prozessparameter und Geometrien
  • Durchführung von Experimenten, Zusammenfassung der experimentellen Ergebnisse sowie messtechnische Auswertung der erstellten Kupferschichten
  • Anfertigung eines Posters sowie der schriftlichen Arbeit und Verteidigung

 

Was Sie mitbringen

  • Sie sollten bereits über Grundkenntnisse bezüglich Mikro- und Nanotechnologien verfügen.
  • Sie verfügen über eine gute Auffassungsgabe und Organisationsgeschick.
  • Sie zeichnen sich durch eine sorgfältige, ergebnisorienterte und selbstständige Arbeitsweise aus.
  • Sie sind kommunikativ und kreativ.

 

Was Sie erwarten können

Wir bieten Ihnen für Ihre Forschungsarbeit eine moderne Arbeitsumgebung und Einblick in eine Vielzahl von Technologien im Bereich der Mikro- und Nanotechnologie.

Durch flexible Arbeitszeiten haben Sie beste Voraussetzungen, Uni und Arbeit miteinander zu verbinden. 

Es wartet ein freundliches und hilfsbereites Team auf Sie. Sie werden umfangreich eingearbeitet und während Ihrer Tätigkeit stehen Ihnen stets feste Ansprechpartner zur Verfügung.

 

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

 

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. 

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen! 
 

Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS 

www.enas.fraunhofer.de 


Kennziffer: 72690                Bewerbungsfrist: 31.05.2024

 


Stellensegment: Materials Science, Nanotechnology, Science