Jan Keller erhält „Infineon-Master-Award“ für seine Diplomarbeit

22. Juli 2009 Aus Von Andreas Hasenkamp

Münster/Physik. Jan Keller erhält für seine Diplomarbeit, die er am Institut für Materialphysik der Universität Münster geschrieben hat, den "Infineon-Master-Award". Die mit 1500 Euro dotierte Auszeichnung wird durch den Fachbereich Physik der WWU und die Warsteiner Infineon AG für die herausragende Examensarbeit des Semesters verliehen. Die Preisverleihung findet am Freitag, 24. Juli 2009, im Rahmen einer Promotionsfeier des Fachbereichs Physik statt.

In seiner Diplomarbeit hat Keller die mechanischen Eigenschaften neuer bleifreier Lotlegierungen erforscht und die Festigkeit der Lötverbindungen durch ihren besonderen mikroskopischen Aufbau physikalisch erklärt. Technologisch sind Lotlegierungen (Lote) für Verbindungen in elektronischen Schaltungen interessant. Nach einer seit dem Jahr 2006 geltenden Regelung der Europäischen Union dürfen für elektronische Geräte keine giftigen, bleihaltigen Lote mehr verwandt werden. Seitdem wird nach Alternativen gesucht, um die zuvor üblichen Zinn-Blei-Legierungen adäquat zu ersetzen. Aufgrund seiner Ergebnisse konnte Keller die optimale Zusammensetzung einer silberhaltigen Legierung ermitteln, welche sogar eine den konventionellen bleihaltigen Loten überlegene Festigkeit zeigt.

Kellers Arbeit entstand in Zusammenarbeit mit der Infineon AG in Warstein, die elektronische Module zur Regulierung von Motoren und Generatoren produziert. Durch unterschiedliche thermische Ausdehnung der Bestandteile kommt es in solchen Modulen während des Betriebs zu starken mechanischen Belastungen. Die entsprechenden Betriebszustände spielte Keller in Labormodellen nach. Mit Hilfe eines fokussierten Ionenstrahls präparierte er Proben von nur wenigen Nanometern Dicke, um unter dem Elektronenmikroskop die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Baufehlern im mikroskopischen Aufbau der Verbindungen zu studieren. Durch begleitende Simulationen am Computer konnte er das Versagen und die Risswanderung in den Loten plausibel rekonstruieren.