Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFTBeim Fraunhofer EMFT setzen wir auf fortschrittliche numerische Simulationen, um elektronische Verbindungen effizienter, leistungsfähiger und zuverlässiger zu gestalten. In einer Ära immer kompakterer und komplexerer elektronischer Systeme bieten Methoden wie die Finite-Elemente-Methode (FEM) entscheidende Vorteile: Sie ermöglichen präzise Einblicke in potenzielle Designschwächen, sparen Entwicklungszeit und reduzieren Kosten durch virtuelle Tests. Dank unserer innovativen Ansätze können Sie sich auf optimierte und zukunftssichere Lösungen verlassen – von der Konzeptentwicklung bis zur finalen Produktrealisierung.
Elektronikentwicklung durch numerische Simulationen
Dr.-Ing. Anqi Li bei Ihrer Arbeit an einer Presssitzsimulation am Fraunhofer EMFT in Weßling
In der Elektronik sind Leistung, Zuverlässigkeit und Effizienz von Verbindungen wie Lötstellen und Leiterbahnen entscheidend. Mit der zunehmenden Komplexität elektronischer Systeme sind numerische Simulationsmethoden, insbesondere die Finite-Elemente-Methode (FEM), unerlässlich für die Optimierung von Designs und die Sicherstellung robuster Leistungen.
Unsere Leistungen
- Mechanische Simulation von Spannungen und Dehnungen in Verbindungen, z. B. Press-Fit Pins
- Simulation von komplexem Materialverhalten wie Plastizität, Kriechen und Ermüdung in der Elektronik
- Thermische Simulation von Löt- und anderen wärmebezogenen Prozessen
- Transiente thermische Simulationen bei kryogenen und beheizten Zuständen
- Multiskalensimulation von faserverstärkten Verbundwerkstoffen mit komplexen Geometrien
- Validierung der Ergebnisse durch In-situ-Experimente
Anwendungsbeispiele
Im Folgenden finden Sie einen Auszug über vergangene sowie laufende Projekte des Interconnect Systems Teams, die mechanische und thermische Simulationen umfassen.
Quantum Computer-Anschluss
Im Munich Quantum Valley (MQV) arbeitet das Fraunhofer EMFT an der Weiterentwicklung von supraleitenden Qubit-Plattformen. Ein innovativer Verbinder sorgt für präzise Verbindungen zwischen Flexline und Leiterplatte. Durch thermische Simulationen wird das Verhalten der Verbindung bei kryogenen Temperaturen untersucht.
Einpresstechnik in der Antriebstechnik
Die Einpresstechnik bietet eine innovative Lösung für Kontaktierungsprozesse in der Antriebstechnik. Durch die Entwicklung eines Prüfstands und eines numerischen Modells analysiert das Fraunhofer EMFT Team die Spannungsverteilung und den Prozess der Einpressverbindung zwischen Einpressstift und Kupferhülse. Dies ermöglicht die Optimierung der Prozessstabilität und verhindert Bauteilschäden.
Einpress-Pin in mehrlagiger Leiterplatte: Experiment
Einpress-Pin in mehrlagiger Leiterplatte: Numerische Simulation
Thermische Simulation für Lötverbindungen
Das Fraunhofer EMFT Team nutzt thermische Simulationen, um den Lötprozess zu optimieren und stabile elektrische Verbindungen zu gewährleisten. Durch die Analyse der Temperaturverteilung und thermischen Gradienten werden Lötprozesse effizienter gestaltet und die Qualität der Lötstellen verbessert.
Wärmeübertragung in Kupfer und Thermoplastik im Basismaterial mittels transienter thermischer Simulation.