Die CIPS (International Conference on Integrated Power Electronics Systems) fokussiert die Aufbau- und Verbindungstechnik leistungselektronischer Bauelemente sowie die Integration von Hybrid- und mechatronischen Systemen mit hoher Leistungsdichte.
Das Fraunhofer IKTS präsentiert hybride Mikrosysteme und Fügetechniken.
Foyer, Stand 8
Düsseldorf
CCD Congress Center Düsseldorf
12. März 2024 - 14. März 2024
Leistungselektronische Geräte werden häufig in industriellen Antrieben, Stromnetzen und Elektrofahrzeugen unter rauen Umweltbedingungen eingesetzt. Daher ist ein Korrosionsschutz aller aktiven Komponenten notwendig, um eine lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Als geeignete Analysemethode untersucht das Fraunhofer IKTS die elektrochemische Impedanzspektroskopie. Diese bietet einen vielversprechenden Ansatz, um den Gesundheitszustand des Verkapselungsmaterials zu charakterisieren.
Um anspruchsvollen Thermozyklen in der Leistungselektronik standhalten zu können, ist eine hohe Festigkeit der verwendeten Materialien erforderlich. Siliciumnitrid (Si3N4) ist nach dem aktuellen Stand der Technik das dafür am besten geeignete Material. Daher untersucht das Fraunhofer IKTS mit europäischen Partnern alle Schritte der Wertschöpfungskette vom Pulver bis zum fertigen AMB-Substrat (Active Metal Bonding).
Die Anwendungsbreite für leistungselektronische Module wird in den kommenden Jahren weiter stark wachsen. Treiber für diese Entwicklung ist die hohe Nachfrage im Bereich der E-Mobilität und der regenerativen Energien. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die elektrische Isolationsfestigkeit, die mechanische Stabilität und die Entwärmung von keramischen Schaltungsträgern in leistungselektronischen Modulen. Um die verschiedenen Aufbaustufen und Bestandteile leistungselektronischer Schaltkreise zu charakterisieren, werden am Fraunhofer IKTS anwendungsspezifische Messverfahren weiterentwickelt.
Das Fraunhofer IKTS entwickelt funktionskeramische Werkstoffe für den Einsatz in harschen Umgebungen. Diese Werkstoffe können mit Hilfe verschiedenster Synthese-, Aufbau-, Füge-, Schichtabscheidungs- und Strukturierungsmethoden kundenspezifisch verarbeitet und in komplexen Mikrosystemen appliziert werden. Zudem werden Sondermessverfahren angeboten, mit denen die Zuverlässigkeit der Materialien und Produkte charakterisiert werden.
Für Metall-Keramik- und Keramik-Keramik-Verbindungen eignen sich Aktivlote, die eine Benetzung der Keramik während des Lötvorgangs unter Schutzgas und im Vakuum ermöglichen. Eine attraktive Alternative bilden Reaktivlote mit Aktivkomponenten. Sie erlauben einen Lötvorgang an der Luft. Das Fraunhofer IKTS entwickelt Reaktivlotpasten, charakterisiert metallische Aktivlote und passt Fügeprozesse an.
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS