Das Projekt "Energieeffiziente Umrichter auf Basis von GaN-Leistungshalbleitern - E2COGaN, Teilvorhaben: Robuste Aufbau- und Verbindungstechniken für GaN Leistungshalbleiter" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Robert Bosch GmbH.1. Vorhabenziel 'Sog. wide-band-gab Leistungshalbleiter sind für hohe Betriebstemperaturen (200 Grad C kleiner als Tjunction kleiner als 250 Grad C), schnelles Schalten und minimale Verluste in leistungselektronischen Anwendungen unabdingbar. Dabei ist eine Entscheidung der zueinander im Wettbewerb stehenden Leistungshalbleiterarten SiC und GaN noch offen. Für GaN spricht zum einen die Möglichkeit auf den sehr kostengünstigen Si-Wafern dargestellt zu werden. Allerdings werden ggü. den sog. vertikalen (bezügl. Stromtransport) Bauelemente dann typischerweise sog. laterale Bauelemente aufgebaut. Dies bedingt mehrere notwendige Anpassungen für die Aufbau- und Verbindungstechnik: Flip-Chip-artige Kontakte sind mit den hochtemperaturstabilen Verfahren Silbersintern oder alternativ Diffusionslöten darzustellen. Die Modulkonzepte in Ausrichtung auf Substrat und thermisches Management gilt es auf doppelseitige Fügekonzepte abzustimmen. Für die max. Robustheit müssen auch die Chip-Metallisierungen hierfür angepasst werden. Die Verifizierung über die Eignung erfolgt in verschiedenen Erprobungsroutinen, wie dem Power Cycling und unter passiven Temperaturwechsel. - 2. Arbeitsplanung - Wide-band-gap Leistungsschalter gehört die Zukunft für maximale Leistungsdichten und Wirkungsgrade. Dies zeigt sich in den Systemen Photovoltaik-Inverter oder für die Automobilen Anwendungen (EV,PHEV) Hochsetzsteller bzw. DC/DC, Charger und Inv. Daher sind die Systemadressaten Power Tec und GS-EH. Für die Entwicklung und die Fertigung leistungselektronischer Baugruppe ist AE zuständig.
Das Projekt "Teilvorhaben: Aufbautechniken, Charakterisierung und Zuverlässigkeit von Leistungs-Logik-Modulen^Teilvorhaben: Leiterplattentechnologien für hohe Ströme und Verlustleistungsdichten^Teilvorhaben: Oberflächenkontaminationen und Prozesssicherheit für AlN, Al2O3 und Al-Substrate^Teilvorhaben: Integrierte Leistungselektronik für LED-Module^Teilvorhaben: Prozessführung des Niedertemperatursinterns von Leistungshalbleitern unter Einsatz von Prozessgasen^Teilvorhaben: Anorganische und LTCC basierte Integrations- und Packaging Technologien^Teilvorhaben: Entwicklung neuer Technologien zur Hochintegration leistungselektronischer Systeme, zur Sicherung der zur Herstellung nötigen Prozesszuverlässigkeit^Kompakte Elektronikmodule mit hoher Leistung für Elektromobilität, Antriebs- und Beleuchtungstechnik (ProPower)^Teilvorhaben: Verbindungstechnologien mit neuen Draht- und Bändchen-Materialien zur Erhöhung von Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit^Teilvorhaben: Antriebsanalyse der automotive Wirkketten aus Sicht des OEMs^Teilvorhaben: Leistungsmodule mit innovativer Aufbau und Verbindungstechnik^Teilvorhaben: Implementierung der Prüfverfahren Automatische Optische Inspektion (AOI) und Röntgeninspektion (AXI) zur Defektklassifikation in Fügeverbindungen^Teilvorhaben: Entwicklung einer Substrattechnologie für Antriebs- und Beleuchtungstechnik^Teilvorhaben: Leiterplattensubstrate mit eingebetteten aktiven und passiven Bauelementen und erhöhten thermischen Anforderungen^Teilvorhaben: Hochzuverlässige integrierte Leistungsmodule auf Basis kupfermetallisierter Leistungshalbleiter, Teilvorhaben: Angepasste Verbindungstechnik für die Leistungselektronik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Maschinenbau, Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik.Im BMBF-Verbundprojekt ProPower ist es Ziel des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS), im Bereich der Fertigungstechnologien die angepasste Verbindungstechnik prozesstechnisch zu entwickeln und zu evaluieren. Hierbei werden schwerpunktmäßig die Prozesse Diffusionslöten und Kupferdrahtbonden betrachtet. Diese in der Antriebstechnik neuen und notwendigen Verbindungstechnologien zur Realisierung eines leistungsfähigen und effizienten Komplettmoduls werden am Lehrstuhl FAPS in Zusammenarbeit mit den Partnern erforscht und eine entsprechende Anlagentechnik geplant, konzipiert, entworfen und aufgebaut. Die Eingangsgrößen zur Erreichung der Ziele sind innovative Lösungskonzepte zur Integration von Leistung und Logik und die im Projektverbund neu zu erforschenden bzw. anzupassenden Materialen. Ausschlaggebend für die Umsetzung ist hierbei die Erfassung der notwendigen anwendungstechnischen und materialbedingten Anforderungen. Die erwarteten Zielgrößen sind neben den evaluierten Prozessen die entsprechend daraus ermittelten Prozessfenster und die resultierenden Eigenschaften des gefertigten Moduls. Zur Etablierung der entwickelten Prozesse spielen die Ermittlung der Prozesszuverlässigkeit und der technischen Zuverlässigkeit unter Anwendung angepasster Prüftechnik eine entscheidende Rolle.