Europäisches Forschungsprojekt iRel40: Verbesserung der Zuverlässigkeit von elektronischen Komponenten für zukünftige Anwendungen

"Leistungsfähige Elektronik bildet die Basis für zukunftsweisende Technologien wie Elektromobilität, autonomes Fahren, erneuerbare Energien und und energieeffiziente vernetzte Lösungen. Sie werden aber nur dann erfolgreich sein, wenn Anwender sich auf zuverlässige Funktionalität, Qualität und Lebensdauer verlassen können. Verlässlichkeit ist ein wesentliches Differenzierungsmerkmal im internationalen Wettbewerb", sagt Dr. Reinhard Ploss, CEO of Infineon Technologies AG.

Das Besondere von iRel40 ist der ganzheitliche Ansatz zur Optimierung der Zuverlässigkeit von mikroelektronischen Systemen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Alle Stationen eines Produktes und seine Herstellung werden dabei untersucht, angefangen  vom Wafer über den Chip, das Packaging sowie das System und alles unter Berücksichtigung der eigentlichen Anwendung. Eine deutliche Reduzierung der Ausfallraten und damit die Erhöhung der Produktqualität und Lebensdauer stellen das eigentliche Ziel dar. Ein nachhaltigerer Umgang mit unserer natürlichen Ressourcen wird dadurch gefördert. Experten aus Wissenschaft und Industrie setzen dabei auf die neuesten Erkenntnisse und Methoden der Materialforschung und Schadensanalyse, einschließlich Modellierung und Simulation sowie künstliche Intelligenz. Dabei werden neue, verbesserte Methoden und Verfahren zur Erhöhung der Zuverlässigkeit entwickelt und in konkreten Anwendungsfällen aus den Bereichen Energie, Transport und Industrie verifiziert.

Das Verbundprojekt soll starke Partnerschaften aufbauen und Investitionen in Innovationen europaweit ermöglichen, so dass hochqualifizierte Arbeitsplätze in Europa nachhaltig gesichert werden. Die Europäische Union fördert iRel40 im Rahmen des Programms ECSEL (Electronic Components and Systems for European Leadership). Deutschland unterstützt die Projektarbeit der deutschen Partner über das Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie durch die beiden Bundesländer Sachsen und Thüringen. Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren und endet voraussichtlich im April 2023.

Sensitec GmbH

Sensitec ist ein Technologieführer in der magnetoresistiven Sensorik. Seit über 20 Jahren entwickelt und fertigt Sensitec magnetoresistive Sensoren (AMR, GMR, TMR) in der eigenen Wafer-Fab in Mainz und in der Systemmontage am Hauptsitz in Wetzlar und liefert innovative Sensorlösungen für Anwendungen in den Bereichen Automotive, Raumfahrt, Industrieautomation, Mess- und Prüftechnik sowie erneuerbare Energien, Medizintechnik und Biotechnologie. Hauptsächliche Sensorlösungen sind Stromsensoren, die z.B. für elektrische Drehzahlantriebe oder leistungselektronische Umrichter und Konverter einsetzbar sind, Positionssensoren für Industrieanlagen, Automobilsteuerungen und medizinische Werkzeuge, Scanner für die zerstörungsfreie Prüfung, kontaktlose Schalter für Herzschrittmacher/implantierte Defibrillatoren. Seit 2013 ist Sensitec Teil des deutschen Konzerns Körber AG. Mit Partnern aus Industrie und Forschung entwickelt Sensitec im Rahmen von öffentlich geförderten Projekten neue Lösungen für Condition Monitoring und Predictive Maintenance.

Rolle

Sensitec wird innerhalb von iRel40 das industrielle Pilotprojekt 17 "Zuverlässige xMR-Sensor basierte Strommessmodule" leiten. Innerhalb dieser Aktivität wird eine kleine Gruppe von Projektpartnern Stromsensormodule untersuchen um deren Zuverlässigkeit zu verbessern. Dies wird erreicht durch Simulation, Tests, einem besseren Verständnis der Physik des Versagens (Physics of Failure) und der Auswahl von neuen Materialien sowie Prozessverbesserungen. Weiterhin sollen intelligente Analysen von Daten aus der Produktion und dem Test der Module und ihrer Komponenten unter Anwendung von KI-Algorithmen genutzt werden, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Produktionskosten zu senken. Ein besonderes Augenmerk soll auf raue Umgebungsbedingungen gelegt werden, wobei ein erweiterter Temperaturbereich zwischen -40 °C und 165 °C berücksichtigt wird.

Wichtiger Beitrag

Neben der Leitung des industriellen Pilotprojekts IP17 wird Sensitec einen Beitrag zur Entwicklung von zuverlässigeren AMR-Stromsensor-Komponenten und -Modulen leisten. Darüber hinaus wird Sensitec mit den Projektpartnern zusammenarbeiten, um die Produktions- und Testprozesse in der Dünnschichttechnologie zu verbessern, mit dem Ziel, zuverlässigere Sensorprodukte auch unter rauen Umgebungsbedingungen zu entwickeln.

Weitere Informationen zum Projekt und den Projektpartnern sind auf der Website https://www.irel40.eu/ zu finden.