Abbildung 1: Im linken Bild ist exemplarisch ein Insulated-Gate Bipolar Transistor (IGBT) dargestellt. Rechts im Bild ist eine Verformungskarte des IGBT während eines Einschaltvorgangs zu sehen (Einheit der Farbskala ist µm).

LongPower

Projekttitel: Holographisches Inspektionssystem für die Entwicklung und Serienherstellung anspruchsvoller Leistungselektronik

Lange Produktlebensdauer und weniger Ausschuss sind die Schlüssel zu deutlich weniger Müll. Insbesondere hybrider Elektroschrott ist weltweit zu einem riesigen Problem für Mensch und Umwelt geworden. Oft werden komplette Großgeräte, wie z. B. Waschmaschinen oder Motoren weggeworfen, weil eine verhältnismäßig kleine Elektronikkomponente nicht mehr funktioniert, da sie nicht mehr korrekt verbunden ist.
Im Rahmen des Projekts wird ein neuartiges Prüfsystem entwickelt und als Demonstrator aufgebaut, das erstmals eine extrem schnelle Prüfung elektronischer Verbindungen wie Bonddrähte oder Ball-Grid-Arrays im Entwicklungsbereich, aber insbesondere auch im Produktionsumfeld ermöglicht.

Der Lösungsansatz beruht auf dem Einsatz der digitalen Mehrwellenlängen-Holographie, die eine hochpräzise, dreidimensionale Vermessung technischer Oberflächen im Sekundentakt mit sub-Mikrometergenauigkeit erlaubt. In Kombination mit gezielter und hochdynamischer thermischer Anregung des jeweiligen Prüflings wird so nicht nur dessen Form, sondern erstmals auch sein Verformungsverhalten im Produktionstakt quantifiziert. So wird es möglich, die Güte der mechanischen Verbindungen innerhalb von Baugruppen und größeren Systemen zu bewerten. Ausschuss in der Produktion wird reduziert, elektronische Systeme mit höherer Lebensdauer und damit weniger Müll sind das Ergebnis.