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Forschung Das Leben von elektrischen Verbindungsdrähten verlängern

Quelle: Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

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Wird eine besonders intensive Leistung benötigt, kommen unter anderem Bonddrähte aus hochreinem Aluminium zum Einsatz. Forscher wollen nun den Herstellungsprozess optimieren, um die Langlebigkeit der Drähte zu verbessern.

Christian Dresbach, Leiter des Forschungsprojekts Wirelife, betrachtet zusammen mit seiner Doktorandin Cassandra Moers einen Draht in einer Ermüdungsprüfmaschine.
Christian Dresbach, Leiter des Forschungsprojekts Wirelife, betrachtet zusammen mit seiner Doktorandin Cassandra Moers einen Draht in einer Ermüdungsprüfmaschine.
(Bild: Pascal Kimmich)

Eine interdisziplinäre Forschungsgruppe der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg hat damit begonnen, die Lebensdauer von Aluminium-Bonddrähten zu untersuchen. Laut einer Mitteilung sollen Computermodelle entwickelt werden, welche die Leistungsfähigkeit der Drähte berechnen können. So sollen möglichst langlebige Drähte entstehen. Bonddrähte sind maximal einen halben Millimeter dünn und nur so lang wie ein Fingernagel. Mit ihnen werden elektrische Signale übertragen oder elektrische Leistung transportiert.

Bessere Vorhersagen über die Lebensdauer

Sollten diese Drähte etwa aufgrund von stark schwankenden Temperaturen beschädigt werden, können ganze Module ausfallen. Für das Forschungsprojekt werde deshalb der gesamte Herstellungsprozess vom Guss des Metalls bis hin zum fertiggezogenen Draht analysiert. In jedem Stadium führen die Forscher dazu Zug- und Druckversuche unter verschiedenen Temperatureinflüssen durch und untersuchen die Mikrostruktur des Materials. Im Anschluss nutzt der industrielle Kooperationspartner Heraeus den Draht, um zwei Komponenten innerhalb eines Moduls zu verbinden, heißt es weiter.

„Durch den Vergleich der Ergebnisse aus dem Labor und der Simulation erhoffen wir uns, in Zukunft bessere Vorhersagen über die Lebensdauer der Drähte im Einsatz treffen zu können“, sagt Corinna Thomser, die verantwortlich für den Aufbau der Simulationsmodelle ist.

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