Elektrothermomechanische Modellierung und numerische Simulation von Halbleiter-Hochleistungsbauelementen im Gehäuse und in Modulaufbauten

• Antragsteller: Professor Dr. Gerhard K.M. Wachutka
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5380832

Gegenstand des Projekts ist die Modellierung und numerische Simulation von Halbleiterhochleistungsbauelementen in ihrer elektrischen, thermischen und mechanischen Einbettung in ein Gehäuse oder einen Modulaufbau. Hierzu soll eine geeignete "maßgeschneiderte" mathematische Formulierung der relevanten elektrothermischen mechanischen Koppeleffekte wie z.B. Selbstaufheizung und Kühlung des gehäusten Bauelements, thermoelastischer Streß in Kontaktierung und Verschienung oder parasitäre Induktivitäten in den umgebenden Leitbahnen auf der Ebene einer gekoppelten Feldbeschreibung in ein FEM-Simulationswerkzeug implementiert werden, wobei moderne numerische Verfahren wie Gebietszerlegungsmethoden und adaptive unstrukturierte bzw. nichtkonforme Gitter zur Lösung der zugrundeliegenden partiellen Differentialgleichungen angewendet werden sollen. Die physikalischen Modelle sollen anhand typischer industrieller Problemstellungen validiert werden und zur Aufstellung von elektrothermomechanischen Kompaktmodellen zur Systemsimulation herangezogen werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1038: Halbleiterbauelemente hoher Leistung
• Beteiligte Person: Professor Dr. Ronald H.W. Hoppe