Thorben Casper

Thorben Casper

Thorben Casper, M.Sc.

+49 6151 16-24392
+49 6151 16-24027

Dolivostraße 15
64293 Darmstadt

Raum: S4|10 228

Arbeitsgebiet(e)

  • Simulation von gekoppelten Problemen mit der Quantifizierung von Unsicherheiten für mikro- und nanoelektronische Anwendungen

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Im Bereich der Mikro- und Nanoelektronik wird eine stetige Verkleinerung der Strukturgrößen beobachtet, siehe z.B. G. E. Moore, „Cramming more components onto integrated circuits“, Electronics, Band 38, Nr. 8, 1965. Die Leistungsdichten nehmen zu und mit ihnen die Notwendigkeit thermischer Überlegungen. Da die daraus resultierenden Temperaturverteilungen zu Systemausfällen führen können, gewinnt eine elektrothermische Analyse zunehmend an Bedeutung. Ein typisches Beispiel ist der Ausfall von Bonddrähten in mikroelektronischen Chip-Gehäusen bei Überschreitung einer kritischen Temperatur.

Die heutige Komplexität in der Konstruktion und Fertigung von elektronischen Bauteilen führt zu einer großen Bedeutung der numerischen Simulation. Die Simulation von Modellen mit weitaus unterschiedlichen Bauteilgrößen erfordert spezielle numerische Methoden um hohe Rechenkosten zu vermeiden. Feld-Netzwerk Kopplung ist eine der Möglichkeiten, um effiziente Modelle zu etablieren. Ein weiteres Schwerpunktthema ist das Problem der Unregelmäßigkeiten in der Herstellung. Nicht nur die Geometrie, sondern auch die Materialparameter unterliegen einer Unsicherheit, die quantifiziert werden muss. Für die effiziente Berechnung von Ausfallwahrscheinlichkeiten sind reduzierte Modelle unerlässlich.

GnuPG Public Key

B439 E17D 4024 26C8 88AA  D58A 876E 183B CB8E 6C42

Publikationen

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Anzahl der Einträge: 22.

2019

Casper, Thorben ; Duque, David ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert (2019):
Automated Netlist Generation for 3D Electrothermal and Electromagnetic Field Problems.
In: Journal of Computational Electronics, 1809.08588, [Artikel]

Krimm, Alexander ; Casper, Thorben ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert ; Chamoin, Ludovic (2019):
Proper Generalized Decomposition of Parameterized Electrothermal Problems Discretized by the Finite Integration Technique.
In: IEEE Transactions on Magnetics, IEEE, 55, (6), ISSN 0018-9464,
DOI: 10.1109/TMAG.2019.2907223,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1109/TMAG.2019.2907223],
[Artikel]

2018

Casper, Thorben ; Duque, David ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert (2018):
Electric Circuits for Exact Representations of Spatially Discretised Electrothermal and Electromagnetic 3D Field Problems.
Maxwell in Motion, In: Workshop on Advances in Electromagnetic Research — KWT 2018, Rietzlern, Austria, [Online-Edition: http://maxwell-in-motion.org],
[Konferenzveröffentlichung]

Loukrezis, Dimitrios ; Römer, Ulrich ; Casper, Thorben ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert (2018):
High Dimensional Uncertainty Quantification for an Electrothermal Field Problem using Stochastic Collocation on Sparse Grids and Tensor Train Decomposition.
In: International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields, 31, (2), ISSN 1099-1204,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1002/jnm.2222],
[Artikel]

Bigalke, Steve ; Lienig, Jens ; Casper, Thorben ; Schöps, Sebastian
Gola, Alberto (Hrsg.) (2018):
Increasing EM Robustness of Placement and Routing Solutions based on Layout-Driven Discretization.
In: 14th Conference on Ph.D. Research in Microelectronics and Electronics (PRIME 2018), IEEE, DOI: 10.1109/PRIME.2018.8430323,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1109/PRIME.2018.8430323],
[Buchkapitel]

Casper, Thorben ; Römer, Ulrich ; De Gersem, Herbert ; Schöps, Sebastian (2018):
Coupled Simulation of Transient Heat Flow and Electric Currents in Thin Wires: Application to Bond Wires in Microelectronic Chip Packaging.
In: arXiv, [Report]

2017

Casper, Thorben ; Römer, Ulrich ; Schöps, Sebastian
Dyczij-Edlinger, Romanus (Hrsg.) (2017):
Determining Bond Wire Temperatures in Electronic Devices by a 1D-3D Coupling Approach.
Miltenberg, In: URSI Kleinheubacher Tagung (KHB 2017), Miltenberg, [Online-Edition: https://www.kh2017.de],
[Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben ; Römer, Ulrich ; Schöps, Sebastian
Schäfer, Michael (Hrsg.) (2017):
On the Simulation of Thin Wires in a Coupled 1D-3D Setting.
Darmstadt, Germany, In: 4th International Conference on Computational Engineering (ICCE 2017), Darmstadt, Germany, [Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben (2017):
1D-3D Coupling to Include Thin Wires in Electrothermal Simulations Using FIT.
In: Workshop on Advances in Electromagnetic Research — KWT 2017, [Online-Edition: http://maxwell-in-motion.org],
[Konferenzveröffentlichung]

Römer, Ulrich ; Casper, Thorben ; Schöps, Sebastian (2017):
Uncertainty Quantification for a Singular Electrothermal Coupled Problem with Error Control.
Rhodes Island, Greece, In: UNCECOMP 2017, Rhodes Island, Greece, [Online-Edition: https://2017.uncecomp.org],
[Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben ; Römer, Ulrich ; Schöps, Sebastian
Jung, Hyun-Kyo (Hrsg.) (2017):
An Electrothermal 1D-3D Coupling Approach for Thin Wires in Microelectronic Chip Packages.
Daejeon, Korea, In: 21th Conference on the Computation of Electromagnetic Fields, Daejeon, Korea, [Online-Edition: http://www.compumag2017.com],
[Konferenzveröffentlichung]

2016

Casper, Thorben ; Duque, David ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert (2016):
Equivalent Netlist Extraction for Electrothermal and Electromagnetic Problems Discretized by the Finite Integration Technique.
In: 11th Conference on Scientific Computing in Electrical Engineering (SCEE 2016), [Online-Edition: http://www.ricam.oeaw.ac.at/events/conferences/scee2016],
[Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben ; Römer, Ulrich ; Schöps, Sebastian (2016):
Determination of Bond Wire Failure Probabilities in Microelectronic Packages.
Budapest, In: 22nd International Workshop on Thermal Investigations of ICs and Systems (THERMINIC), Budapest, 21-23 Sept. 2016, DOI: 10.1109/THERMINIC.2016.7748645,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1109/THERMINIC.2016.7748645],
[Konferenzveröffentlichung]

Duque, David ; Casper, Thorben ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert
Wasenmüller, Uwe ; Sauer-Greff, Wolfgang (Hrsg.) (2016):
A Circuit-Based Approach for the Solution of Electrothermal and Electromagnetic Problems.
Miltenberg, In: URSI Kleinheubacher Tagung (KHB 2016), Miltenberg, [Online-Edition: https://www.kh2016.de],
[Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben ; De Gersem, Herbert ; Gillon, Renaud ; Gotthans, Tomas ; Kratochvíl, Tomáš ; Meuris, Peter ; Schöps, Sebastian
Fanucci, Luca ; Teich, Jürgen (Hrsg.) (2016):
Electrothermal Simulation of Bonding Wire Degradation under Uncertain Geometries.
In: Proceedings of the 2016 Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), IEEE, S. 1297-1302, [Online-Edition: http://ieeexplore.ieee.org/document/7459510],
[Buchkapitel]

Casper, Thorben ; Römer, Ulrich ; Schöps, Sebastian (2016):
Efficient Evaluation of Bond Wire Fusing Probabilities.
In: SIAM Conference on Uncertainty Quantification 2016, [Online-Edition: https://www.siam.org/meetings/uq16/],
[Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben ; De Gersem, Herbert ; Schöps, Sebastian (2016):
Automatic Generation of Equivalent Electrothermal SPICE Netlists from 3D Electrothermal Field Models.
In: EuroSimE 2016, [Konferenzveröffentlichung]

Loukrezis, Dimitrios ; Römer, Ulrich ; Casper, Thorben ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert (2016):
Application of High Dimensional Uncertainty Quantification Methods to Electrothermal Field Problems.
In: 10th International Symposium on Electric and Magnetic Fields (EMF 2016), [Online-Edition: http://www.aimontefiore.org/emf2016/],
[Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben ; De Gersem, Herbert ; Gotthans, Tomas ; Schoenmaker, Wim ; Schöps, Sebastian ; Wieers, Aarnout (2016):
Electrothermal Simulation of Bonding Wire Degradation under Uncertain Geometries.
In: DATE 2016, [Konferenzveröffentlichung]

Casper, Thorben ; De Gersem, Herbert ; Schöps, Sebastian (2016):
Automatic Generation of Equivalent Electrothermal SPICE Netlists from 3D Electrothermal Field Models.
In: 17th International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems (EuroSimE), S. 1-8, [Online-Edition: https://doi.org/10.1109/EuroSimE.2016.7463329],
[Buchkapitel]

ter Maten, E. Jan W. ; Schöps, Sebastian ; Duque, David ; Casper, Thorben ; De Gersem, Herbert ; Römer, Ulrich (2016):
Nanoelectronic COupled problems solutions - nanoCOPS: modelling, multirate, model order reduction, uncertainty quantification, fast fault simulation.
In: Journal of Mathematics in Industry, Springer, 7, (2), ISSN 2190-5983,
[Online-Edition: https://dx.doi.org/10.1186/s13362-016-0025-5],
[Artikel]

2015

Casper, Thorben ; Schöps, Sebastian ; De Gersem, Herbert (2015):
Electrothermal co-simulation of device structures in electronics.
In: YIC GACM 2015 — 3rd ECCOMAS Young Investigators Conference, [Konferenzveröffentlichung]

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