Galliumnitrid, GaN, ist ein moderner Halbleiterwerkstoff, der effizientere, kompaktere und leistungsstärkere Systeme ermöglicht

– etwa in der Elektromobilität, Energietechnik oder Kommunikation. Höhere Leistungsdichten und Betriebstemperaturen führen zu komplexeren Anforderungen an die Zuverlässigkeit dieser Komponenten.

Im EU-geförderten Verbundprojekt All2GaN, unterstützt die Chemnitzer Werkstoffmechanik GmbH die Zuverlässigkeits- und Robustheitsbewertung von GaN-basierten Systemen.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer softwarebasierten Methodik zur Kalibrierung und Validierung thermo-mechanischer FEM-Simulationen von Mikroelektroniksystemen. Durch den gezielten Abgleich von Simulationsergebnissen mit experimentellen Messdaten aus der optischen In-situ-Deformationsanalyse mit microDAC TL und VEDDAC wird eine realitätsnahe Bewertung des Bauteilverhaltens unter Betriebsbedingungen ermöglicht. Die Methodenentwicklung erfolgt in Kooperation mit der Technische Universität Chemnitz.

Ein weiterer Fokus liegt auf der Weiterentwicklung von In-situ-Deformationsanalysen mit microDAC TL and VEDDAC für neue Verbindungstechnologien, insbesondere im Hinblick auf erhöhte Betriebstemperaturen. Ziel ist die Generierung belastbarer In-situ-Messdaten unter thermisch anspruchsvollen Bedingungen zur Analyse von Ausfallmechanismen.

Mittels DIC- und DVC-Verfahren stellt CWM den Projektpartnern essenzielle Daten wie Materialkennwerte, Verbundparameter und Defektsignaturen bereit. Diese bilden die Grundlage für ein belastbares "Virtual Design for Reliability" und ermöglichen eine gezielte Optimierung von GaN-basierten Systemen bereits in der Entwicklungsphase.