Міцна електроніка для кращого середовища

Стійкий дизайн електроніки є одним з найбільших технічних проблем сучасності. Електронні системи повинні витримувати екстремальні умови, такі як тепло, вологість і вібрація, і при цьому все одно підлягати ремонту або переробці в кінці свого терміну служби. Щоб подолати цей виклик, дослідження Нори Джеске зосереджуються на інноваційних, екологічно чистих матеріалах та технологіях підключення для електронних систем. Вона також розробляє методи, керовані даними, для оцінки електроніки та оцінки їх залишкового терміну служби. Це вирішує зростаючу проблему електронних відходів та підтримує впровадження критеріїв Siemens Eco Tech. За ці внески вона отримала нагороду «Винахідник року 2025 року» у категорії «Новачок».

Спікання срібла — ключова технологія для більшої надійності та тривалого терміну служби

Збільшення надійності та тривалості служби силової електроніки є центральним напрямком досліджень Jeske. Важливим підходом є використання технології спікання срібла для інноваційних рішень складання та підключення. При спіканні срібла крихітні частинки срібла стискаються разом під тиском і помірним нагріванням, утворюючи тверду електропровідну сполуку. На відміну від пайки, не відбувається плавлення металів, а скоріше процес дифузії, який створює стабільний і стійкий до високих температур сполучний шар. Завдяки відмінним тепловим властивостям срібла ця техніка пропонує основні переваги: кращу тепловіддачу, підвищену надійність та довший термін служби.
Jeske працює над подальшим підвищенням стійкості цієї технології. Її фокус зосереджений на оптимізації технологічних ланцюгів для поєднання спікання срібла з іншими етапами виробництва. Мета полягає в тому, щоб скоротити час обробки, заощадити енергію та одночасно підвищити надійність для виробництва надійних, компактних та довговічних модулів для силової електроніки.

Окрім підвищення надійності, Jeske також зосереджує свою увагу на тому, як електроніку можна повторно використовувати та переробляти — і як виробництво можна зробити більш ресурсоефективним. Разом з командою з виробництва електроніки в Берліні вона розробляє підходи до автоматизованого процесу поділу друкованих плат та електронних компонентів, методи оцінки повторного використання компонентів та концепції відновлення тепла та технологічних газів у виробництві. «Ми розглядаємо, як загальний модуль може бути побудований так, щоб він був довговічним, але при цьому залишався ремонтним», - пояснює Джеске. «Це ключ до кругової економіки», - додає вона.

Електроніка, яка розповідає свою історію

Іншим напрямком її інноваційної роботи є оцінка життєвого циклу електроніки. Джеске та її колеги розробили пасивні структури, які можна інтегрувати в матеріали або компоненти та рано реагувати на стреси навколишнього середовища, такі як температура або вологість. Це дає вказівку на стан електроніки та пропонує рекомендації щодо прийняття рішень для оцінки решти терміну служби системи або окремих компонентів.

Це робить електроніку оціненою на основі даних: Які компоненти можна використовувати повторно? Які потрібно замінити або переробляти? Який вплив це має на решту життя загальної системи? Це створює новий технічний стандарт - електроніку, яка надає інформацію про власну історію використання - і робить перехід до циркулярної економіки вимірюваним та контрольованим.

Від технології до стратегії

Поряд з технічним розвитком, Jeske досліджує способи включення цих рішень у майбутні покоління продуктів та стратегії сталого розвитку Siemens. Будучи старшим ключовим експертом Siemens Foundational Technologies, окрім своїх досліджень, вона також бере участь у трендових радарах та дослідницьких ініціативах, які визначають стійкі матеріали та принципи кругового проектування електроніки на ранній стадії.

Кар'єра Джеске була сформована стипендією Німецького фонду академічних стипендій та її міждисциплінарним шляхом між технологіями, соціальними проблемами та консультаційними послугами. Для неї важливо «внести зміни власними діями» — претензія, яка відображена в її винаходах. Метою її роботи є зменшення електронних відходів у всьому світі, збереження ресурсів та проектування електронних систем таким чином, щоб їх можна було довше використовувати, ремонтувати та врешті-решт краще переробляти — важливий внесок у циркулярну економіку.