Die Finite-Elemente-Analyse (FEM) ist eine Standardtechnologie in der Produktentwicklung. Die technische Simulation er?ffnet eine gro?e Bandbreite an M?glichkeiten. Sie wird verwendet, um die physikalischen Ver?nderungen im Ger?t zu verstehen,  den Einfluss verschiedener Parameter (z.B. Geometrie, Material) auf das Ausgangssignal zu analysieren und darüber hinaus das Design von Ger?ten zu optimieren.

Entsprechend der transienten thermischen Analyse kann ein thermisches FEM-Simulationsmodell einer Chip-Scale-Package-LED mit Hilfe von FloEFD erstellt werden (siehe Abbildung unten). Nach der Validierung des Simulationsmodells, (siehe Abbildung rechts) kann die Dicke der verschiedenen Schichten, sogar der Materialien, für verschiedene Anwendungen optimiert werden. Darüber hinaus k?nnen auf der Grundlage des validierten Modells auch verschiedene Mikrodefektmodelle bereitgestellt werden, die zum Aufbau eines Zuverl?ssigkeitsmodells verwendet werden. Zudem wird eine thermo-mechanische Simulation mit ANSYS mit dem Raman-Experiment kombiniert und kann in der Zuverl?ssigkeitsanalyse verwendet werden.

 

Einführung - Simulationsprojekt

Ziel dieser thermischen Simulation ist die Untersuchung der Temperatur?nderung der Sperrschicht (wo die W?rme in einer LED erzeugt wird und die h?chste Temperatur in der Baugruppe hat). Als erster Schritt der Simulation wird eine station?re Simulation mit der thermischen Belastung von 2,3 W durchgeführt. Die berechnete Temperaturverteilung aus der station?ren Simulation wird als Anfangstemperaturverteilung für die transiente Simulation der Abkühlphase genommen, für die die W?rmebelastung auf Null geschaltet wird. Die simulierten Temperaturdaten werden nachbearbeitet: Tjunction = mittlere Temperatur des Volumens, das die epitaktischen Schichten des ?bergangs repr?sentiert, und Tcase = maximale Temperatur der temperaturkontrollierten Platte. Aus der anf?nglichen station?ren Simulation wird die Temperatur der Sperrschicht berechnet. Die thermischen Widerst?nde Rth des Moduls werden definiert: Rth = (T-Sperrschicht-Fall)/Thermisch. Schlie?lich wird die berechnete Rth-Kurve in eine Ableitung des Temperaturanstiegs umgewandelt und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen.

Offene Stellen

Bei Interesse an offenen Stellen für Studentische Arbeiten innerhalb der Forschungsgruppe, senden Sie bitte eine Mail mit Lebenslauf an assistenz-iimo-elger@thi.de.