TY - THES A1 - Hermann, Joseph T1 - Korrelation der mittels Akustikmikroskopie und Transient Thermischer Analyse detektierten Rissbildung in Lötverbindungen mit Finite-Element Simulation N2 - Ausschlaggebend für die Lebensdauer von High-Power LEDs ist meist die Lötverbindung. Um eine möglichst gute Kühlung von High-Power LEDs zu ermöglichen, werden diese meist auf Aluminiumleiterplatten gelötet. Hierdurch bildet sich eine Diskrepanz der Wärmeausdehnungskoeffizienten der LED sowie der Aluminiumleiterplatte, was bei Erwärmung des Aufbaus zu mechanischen Spannungen in der Lötverbindung führt. Durch wiederholtes Erwärmen und Abkühlen der Baugruppe entstehen so mit der Zeit Risse im Lot, was eine höhere Betriebstemperatur, und somit auch verkürzten Lebensdauer, schlechteren Wirkungsgrad und Farbdrift der LED zur Folge hat. Um ein besseres Verständnis der Auswirkungen dieser Risse in der Lötverbindung auf das thermische Verhalten der LED zu erlangen, wurde in dieser Arbeit, auf Basis von transient thermischen Messdaten, ein thermisches FE-Modell (Finite Element Modell) einer High Power LED erstellt. Mittels Parameteranpassung des Modells konnte ein CoD (Bestimmtheitsmaß) zwischen dem Modell und den Messdaten von 0.9999 erreicht werden. Dieses angepasste Modell ermöglichte es anschließend Untersuchungen bezüglich des thermischen Verhaltens während der Rissbildung durchzuführen. Hierbei galt es insbesondere gemessene thermische Daten in LEDs mit Rissen im Lot mit Daten der Akustikmikroskopie zu vergleichen. Aus weiteren Analysen anhand des erstellten Modells ergab sich, dass das thermische Pad der LED wichtiger für die Kühlung der LED ist, als durch seine Fläche zu vermuten wäre. Es konnte auch gezeigt werden, dass es im Rahmen der Simulation möglich ist, anhand von TTA (Transienter Thermischer Analyse) die Region der Rissbildung zu bestimmen. Dieses Ergebnis der Simulation konnte auch mit Mess- Und Analysedaten verifiziert werden. Y1 - 2022 UR - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:573-33810 CY - Ingolstadt ER - TY - CHAP A1 - Schmid, Maximilian A1 - Hermann, Joseph A1 - Liu, E A1 - Elger, Gordon T1 - Correlation of Scanning Acoustic Microscopy and Transient Thermal Analysis to Identify Crack Growth in Solder Joints T2 - Proceedings of the Twenty First InterSociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems: ITherm 2022 UR - https://doi.org/10.1109/iTherm54085.2022.9899664 KW - reliability KW - transient thermal analysis (TTA) KW - scanning acoustic microscopy (SAM) KW - finite element simulation KW - finite element optimization KW - LED KW - solder KW - crack Y1 - 2022 UR - https://doi.org/10.1109/iTherm54085.2022.9899664 SN - 978-1-6654-8503-6 PB - IEEE CY - Piscataway ER - TY - CHAP A1 - Zippelius, Andreas A1 - Strobl, Tobias A1 - Schmid, Maximilian A1 - Hermann, Joseph A1 - Hoffmann, Alwin A1 - Elger, Gordon T1 - Predicting thermal resistance of solder joints based on Scanning Acoustic Microscopy using Artificial Neural Networks T2 - 2022 IEEE 9th Electronics System-Integration Technology Conference (ESTC) UR - https://doi.org/10.1109/ESTC55720.2022.9939465 KW - Solder Joints KW - LED KW - non-destructive testing KW - Machine Learning KW - Scanning Acoustic Microscopy (SAM) KW - Transient Thermal Analysis (TTA), Convolutional Neural Network (CNN) Y1 - 2022 UR - https://doi.org/10.1109/ESTC55720.2022.9939465 SN - 978-1-6654-8947-8 SP - 566 EP - 575 PB - IEEE CY - Piscataway ER - TY - CHAP A1 - Schmid, Maximilian A1 - Hermann, Joseph A1 - Bhogaraju, Sri Krishna A1 - Elger, Gordon T1 - Reliability of SAC Solders under Low and High Stress Conditions T2 - 2022 IEEE 9th Electronics System-Integration Technology Conference (ESTC) UR - https://doi.org/10.1109/ESTC55720.2022.9939394 KW - reliability KW - solder joint cracking KW - SAC solder KW - transient thermal analysis KW - SAM Y1 - 2022 UR - https://doi.org/10.1109/ESTC55720.2022.9939394 SN - 978-1-6654-8947-8 SP - 553 EP - 559 PB - IEEE CY - Piscataway ER - TY - CHAP A1 - Hermann, Joseph A1 - Schmid, Maximilian A1 - Elger, Gordon T1 - Crack Growth Prediction in High-Power LEDs from TTA, SAM and Simulated Data T2 - THERMINIC 2022: Proceedings 2022 UR - https://doi.org/10.1109/THERMINIC57263.2022.9950673 KW - reliability KW - transient thermal analysis (TTA) KW - scanning acoustic microscopy (SAM) KW - finite element simulation KW - LED KW - solder KW - crack Y1 - 2022 UR - https://doi.org/10.1109/THERMINIC57263.2022.9950673 SN - 978-1-6654-9229-4 PB - IEEE CY - Piscataway ER -