Motivation
Ultrasonic assisted silver sintering is a promising die bonding technology that can reduce sintering time while maintaining high joint strength and reducing silver consumption. However, during practical ultrasonic thermocompression bonding, it has been observed that when the ultrasonic tool comes into contact with the sample, a significant amount of heat is absorbed by the tool, resulting in a sudden drop in temperature at the bonding interface. This transient cooling may influence the sintering behavior, affect the bonding quality, and lead to deviations between experimental results and the expected process performance. At present, the magnitude and time scale of this temperature drop are not yet quantified. The objective of this project is to investigate this temperature transient and its impact on the ultrasonic assisted silver sintering process.
Motivation
Ultraschallunterstütztes Silbersintern ist eine vielversprechende Die-Bonding-Technologie, die die Sinternzeit verkürzen kann, während gleichzeitig eine hohe Verbindungsfestigkeit beibehalten und der Silberverbrauch reduziert wird. Allerdings wurde bei praktischen Ultraschall-Thermokompressionsprozessen beobachtet, dass beim Kontakt des Ultraschallwerkzeugs mit der Probe eine erhebliche Wärmemenge vom Werkzeug aufgenommen wird, was zu einem plötzlichen Temperaturabfall an der Bonding-Schnittstelle führt. Diese transiente Abkühlung kann das Sinternverhalten beeinflussen, die Bonding-Qualität mindern und zu Abweichungen zwischen den experimentellen Ergebnissen und der erwarteten Prozessleistung führen. Bisher sind Umfang und Zeitskala dieses Temperaturabfalls noch nicht quantifiziert. Ziel dieses Projekts ist es, diese Temperaturschwankung und ihre Auswirkungen auf den ultraschallunterstützten Silbersinterprozess zu untersuchen.
Tasks
- Numerical simulation of temperature transients.
- Quantification of temperature drop magnitude and duration.
- Experimental temperature measurement under realistic conditions.
- Development of strategies to anticipate and compensate temperature drop
- Results discussion and academic writing.
Aufgabenstellung
- Numerische Simulation von Temperaturschwankungen
- Quantifizierung des Temperaturabfalls hinsichtlich Ausmaß und Dauer
- Experimentelle Temperaturmessung unter realistischen Bedingungen
- Entwicklung von Strategien zur Vorhersage und Kompensation des Temperaturabfalls
- Diskussion der Ergebnisse und wissenschaftliches Schreiben
Prerequisites
- Major in mechanical engineering or a comparable field
- Enjoy simulative and experimental work
- Independent and responsible approach to work
- Experience with experiments/ANSYS desirable
Voraussetzungen
- Studium des Maschinenbaus oder eines vergleichbaren Fachgebiets
- Freude an simulativer und experimenteller Arbeit
- Selbstständige und verantwortungsbewusste Arbeitsweise
- Experimentelle Erfahrung / ANSYS Kenntnisse wünschenswert
Contact: chengyan.hu@ids.uni-hannover.de
