• Donnerstag, 20.10.22, 9.20 Uhr, BAR I/89 (bitte vorher unbedingt im OPAL eintragen!): Einführung in das Oberseminar durch Prof. Bock
• bis 44. KW: Auswahl eines Themas sowie Abstimmung und Formulierung der Aufgabenstellung durch die jeweiligen Betreuer. Eine unterschriebene Aufgabenstellung erhält der Student, eine zweite verbleibt beim Betreuer.
  Hinweis: Sofern es sich um Diplomthemen handelt, dienen diese lediglich zur Themenfindung, ihre eigentliche Bearbeitung erfolgt nicht im Oberseminar.
• Während des WS: Aufgabenbearbeitung (Studie zum "Stand der Technik" und zur "Quellenlage") einschließlich Konsultationen mit den Betreuern.
• Januar 2023: Einschreiben in HISQIS (Beleg PN 91520 und Referat PN 91510).
• Nach individueller Terminabsprache: Hinweise zur Einzelprüfung durch Prof. Bock, Abgabe des Belegs bis 2.02.23 (Download Vorlage) beim Betreuer, Terminfestlegung der Präsentation (6.02. bis 34.03.23).
• Prüfungsperiode: individuelle Präsentation (Download Vorlage) der Ergebnisse im GLB 7-102 unter Anwesenheit des Betreuers und eines weiteren Beisitzers (Prof. Bock, Prof. Zerna oder Jun.-Prof. Panchenko). Bitte Vortragshinweise beachten. Notenbekanntgabe von Beleg und Vortrag.

20.10.2022
Einführung in das Oberseminar
Prof. Karlheinz Bock
Development of new models to predict contributions of Back-End-of-Line process and design induced factors on wafer bow
Prashant Kumar Singh, IAVT/GLOBALFOUNDRIES

27.10.2022
Lasergespeiste Sensorsysteme in der Praxis: Herausforderungen an die AVT und darüber hinaus
Samuel Hildebrandt, LUMILOOP GmbH

03.11.2022
Heterogenous Integration of the Polymeric Optical Components for the Co-packaged High-speed Optics
Akash Mistry, IAVT

10.11.2022
Reliability and Functional Characterization of Inertial Measurement Units under Temperature and Vibration Conditions
Gabriele Patrizi, University Florence

17.11.2022
Projekt MAMA - Maschinelles, Automatisiertes, Mannloses Abbruchverfahren
Dr. Volker Waurich, Prof. für Baumaschinen

24.11.2022
Prozessentwicklung für Polymer-Optische BeOL
David Weyers, IAVT

01.12.2022
(entfällt)
 

08.12.2022
Presentation of Intermediate Results of Research Visit at IAVT
Gabriele Patrizi, University Florence

15.12.2022
Autarke Sensorik zur Zustandsüberwachung (virtuell)
Michael Moser, Eologix, Graz

05.01.2023
Materialentwicklung zum Hausen von elektrischen Komponenten mittels Stereolithographie
Tobias Tiedje, IAVT

12.01.2023
UMD/CALCE Internship Report- Ermüdungsverhalten von SAC105 Lotverbindungen
Felix Stadermann, IAVT

19.01.2023
Simulations-basierte Evaluierung und Optimierung des Fließverhaltens bei der Unterfüllung von Leistungsmodulen
Lisa Stencel, Siemens AG

26.01.2023
SMD Embedding Technologie – Aktueller Stand der Forschung
Dincer Sirkeci, TU Berlin/FhG IZM

In most recent years, the use of machine learning (ML), such as neural networks (NN), in various technology fields has been increasing drastically. Data analysis, voice or face recognition as well as autonomous driving are prime examples for the use-cases of ML in the modern day of age. However, machine learning can be utilized not just in consumer products, but also for academic research and reliability analysis. In the literature, few examples for i.e. FEA substitution or fatigue life prediction can be found, which are quite scarce however. None the less, interest in ML is increasing day by day. In this work, the usability of ML algorithms for electronic reliability analyses (vibration or temperature cycling load cases) is subject of investigation. Answering questions like what type of ML could be considered, how much data is needed for a given complexity of a model, what level of accuracy could be achieved for simulation results of interest (e.g. stress or strain in solder interconnects) and how much training data would be needed is content of this work.

Tasks:

1. Literature study on ML use for electronic reliability analyses with the focus on vibration and temperature cycling load-cases.
2. Evaluating and comparing different ML structures by means of complexity, theoretical accuracy and needed training data set size.
3. Derive guidelines for ML infrastructures and data set sizes for the electronic reliability analyses.

Betreuer: Dipl.-Ing. Robert Höhne

Gegenwärtig werden am Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik Aktoren und Sensoren auf Grundlage elektroaktiver Polymere (EAP) speziell aus PVDF (Polyvinylidenfluorid) entwickelt. In der Literatur sowie im Stand der Technik sind verschiedene artverwandte Konzepte für flexible polymerbasierte Sensoren und Aktoren bekannt. In einer Recherche im Rahmen des Oberseminars AVT sollen diese zusammengetragen, systematisiert und anhand ausgewählter technischer und physikalischer Eigenschaften verglichen werden.

Besonderes Augenmerk liegt bei dieser Recherche auf verschiedenen Elektrodenmaterialien, Materialeigenschaften und -stärken sowie Verfahren zur Erzeugung mehrerer Elektrodenstrukturen.

Als Ausgangspunkt können bereits recherchierte Literatur und Hersteller verschiedener PVDF basierter Sensoren und Aktoren genutzt werden. In Absprache mit dem Betreuer ist ggf. auch eine Patentrecherche einzubeziehen.

Betreuer: Dipl.-Ing. Victoria Constance Köst

Leistungselektronik ist im Rahmen der zunehmenden Elektrifizierung unseres Alltags speziell im Bereich Mobilität ein wichtiger Forschungsbereich. Die allgemein hohe Abwärmemenge in diesem Bereich stellt extreme thermische Anforderungen (T >> 150 °C) an die Verbindungen auf Leiterplattenniveau. Eine Standardlotverbindung ist in diesem Temperaturbereich nichtmehr stabil. Silbersintern stellt hier eine bereits etablierte Verbindungstechnologie und eine vielversprechende Alternative zum Diffusionslöten dar. In den letzten Jahren rückte dabei das Niederdrucksintern bei 0,5 MPa bis 20 MPa mehr in den Fokus der Forschung, da es die schonende Prozessierung des drucklosen Sinterns und hohe Verbindungsqualität des Hochdrucksinterns (>20 MPa) miteinander verbinden kann. Die bei dieser Anwendung benötigten großen Kontaktflächen bilden eine zusätzliche Herausforderung beim Entfernen der organischen Bestandteile der Sinterpasten.

Bei der Recherche soll besonderes Augenmerk auf die Zuverlässigkeit der gesinterten Verbindung in Abhängigkeit des Sinterguts (Ag/Cu) gegenüber Standardlotverbindungen und Diffunsionslotverbindungen in Leistungselektronischen Aufbauten gelegt werden. Hierbei ist auch auf die zugrundeliegenden physikalischen Ausfallszenarien einzugehen und die gefunden Daten sind in einer Zusammenfassung wissenschaftlich einzuordnen.

Als Ausgangspunkt für die Recherche kann die vorhandene wissenschaftliche Literatur genutzt werden.

Betreuer: Dr.-Ing. Jörg Meyer

In der Arbeitsgruppe Charakterisierung und Diagnostik in der Elektronik-Technologie des IAVT ist eine In-Situ Messzelle zur Beobachtung von Lötvorgängen im Röntgenmikroskop nanome|x konstruiert und aufgebaut worden. Die Erwärmung der Probekörper erfolgt über eine regelbare Heizplatte, welche aus einem Dickschichtheizer mit integriertem Temperatursensor auf einem keramischen Substrat aufgebaut ist. Das gegenwärtige Limit beträgt ca. 300°C. Es besteht jedoch der Bedarf hin zu Temperaturen höher als 400°C, um die Lötprozesse der Leistungselektronik noch realer abbilden zu können.

Besonderes Augenmerk ist bei der Recherche auf die Hochtemperaturfestigkeit und Homogenität der Erwärmung zu legen. So sind unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen geeignete Materialien und Aufbautechnologien zu ermitteln und zu bewerten. Als Ausgangspunkt können bereits recherchierte Literatur und Abschlussarbeiten für derartiger Heizsysteme genutzt werden.

Betreuer: M.Sc. Oliver Albrecht

Der aktuelle Trend in der Elektronikfertigung zur Herstellung von rechenstarken Computer- bzw. Grafikkartenprozessoren wird mit Hilfe von Chiplets erreicht. Dabei besteht eine Prozessoreinheit aus einzelnen Modulen den sogenannten Chiplets und nicht aus einem monolithischen Chip. Der Einsatz von Chiplets ermöglicht beispielsweise den Aufbau von Prozessoren aus verschiedenen Technologieknoten, wodurch performantere bzw. kostengünstigere Gesamtsysteme aufgebaut werden können. Allerdings besteht eine wesentliche Herausforderung bei der Integration der Chiplets.

Ziel dieser Arbeit ist die Darstellung der aktuell eingesetzten Technologien bzw. Entwicklungen und Forschungen zur Integration von Chiplets. Dabei sollen insbesondere die verschiedenen Verfahren und damit einhergehenden Vor- und Nachteile der Technologien erarbeitet und analysiert werden.

Betreuer: Dipl.-Ing. Tobias Tiedje

Ein bedeutender Teil des anfallenden Elektroschrotts wird heutzutage nicht wiederverwertet, da das Recycling oft wirtschaftlich unattraktiv ist. Dies wird teilweise dadurch verursacht, dass die elektrischen Geräte aus vielen verschiedenen Materialien aufgebaut sind und die Trennung der Materialien aufwendig und damit kostenintensiv ist. Insbesondere bei Leiterplatten ist dies der Fall. Aus diesem Grund sind neuartige nachhaltigere und umweltfreundliche Alternativen von Nöten.

Ziel dieser Arbeit sind die aktuellen Entwicklungen und Forschungen von nachhaltigeren Schaltungsträgern zu recherchieren und aufzuzeigen. Dabei soll insbesondere auf eine bessere Recyclingfähigkeit und einen umweltschonenden Einsatz von Materialien eingegangen werden. Weiterhin sollen die Vor- und Nachteile dieser zu den herkömmlich eingesetzten Substraten dargestellt werden.

Betreuer: Dipl.-Ing. Tobias Tiedje

Derzeitige Trends, wie der künftige Mobilfunkstandard und die damit verbundenen Strategien wie Cloud Computing oder Industrie 4.0 bedürfen immer höherer Bandbreiten und geringer Latenzzeiten. Daher wird die Integration von optischen Bauelementen und Wellenleitern in Baugruppen immer luk-rativer. Ein günstiger Ansatz ist die Integration von polymeren Wellenleitern im System. Hierzu hat der Lehrstuhl einen guten Überblick der Ergebnisse bis ca. 2020 und weitreichende Erfahrung in der Poly-merprozessierung. Aufbauend darauf soll im Rahmen des Oberseminars sollen aktuelle Trends für In-tegrationskonzepte und Herstellungstechnologien für die optische Integration auf Interposer- und Mo-dulebene recherchiert und verglichen werden. Der Fokus soll hierbei auf monomodigen Wellenleitern im Nahinfrarotbereich liegen. Unter anderem sind Ergebnisse zu folgenden Stichworten zu sammeln:

• Co-Packaged Optics (CPO) und Chiplet Integration
• Additive Fertigung von mikro-optischen Komponenten für optische Kopplung und Mo-denadaptation.
• Optische Interposer inkl. Technologien für Herstellung der Lichtwellenleiter und optischen Durchkontaktierungen
• Lösungen für optische Aufbau- und Verbindungstechnik (Advanced Packaging) von integrier-ten photonischen IC-Bauelementen basierend auf SOI und SiN Chiptechnologien

Betreuer: Dipl.-Ing. David Weyers