Component reliability in high temperature automotive applications (Rely)

Projektziel

Im geplanten Projekt sollen thermisch-elektrisch-mechanische Simulationen zur Modellierung der Degradation auf Device-Level mit ANSYS durchgeführt werden. Die Schwachstellen der Strukturen sollen ermittelt werden und das Design optimiert. Hierzu werden Stromdichte-, Temperatur und Stressverteilungen ermittelt und auf Basis dieser Daten die Massenflüsse und Massenflussdivergenzen ermittelt. Es sollen neben unterschiedlichen Layout-Parameter auch unterschiedliche Materialparameter dabei Berücksichtigung finden. Aufgrund der umfangreichen Simulationserfahrungen am LfI sind die Erfolgsaussichten hervorragend.

Motivation

m geplanten Projekt werden zunächst finite Elemente Modelle erstellt. Die Layoutparameter sowie die Materialparameter und die zu untersuchenden Randbedingungen werden durch X-FAB bereitgestellt. In der ersten Phase werden sechs Layoutvarianten mit unterschiedlichen physikalischen Geometrien und Dimensionierungen modelliert. Das thermisch-elektrisch-mechanische Verhalten wird dann mittels finiter Elemente Analyse bestimmt. Mit Hilfe der Berechnung der lokalen Massenflüsse und Massenflussdivergenzen ist die Bestimmung der Schwachstellen sowie kritischer Layouts möglich. In speziellen Fällen wird der Einfluss der Mikrostruktur untersucht.