Entwicklung und Erprobung einer neuartigen Aufbau- und Verbindungstechnik für Leistungshalbleiter mittels Selective Laser Melting (SLM)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Rik W. De Doncker; Professor Dr. Reinhart Poprawe
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 217329053

Ziel ist die signifikante Erhöhung von Lebensdauer und Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsdichte und Verringerung parasitärer, elektrischer Größen von Leistungshalbleitern. Dies wird durch Nutzung eines generativen Fertigungsverfahrens erreicht, welches auf dem Selectiv Laser Melting (SLM) basiert. Kern des Projektes ist die Nutzung der hohen Geometriefreiheit generativer Fertigungsverfahren zur Erstellung einer Aluminiumstruktur, die den für die Zuverlässigkeit des Bauteils maßgeblichen thermo-mechanischen Stress reduziert. Dieser Stress begrenzt außerdem die zulässige Arbeitstemperatur moderner Si- oder auch SiC-basierter Leistungshalbleiter. Desweiteren ermöglicht die angestrebte Realisierung die Integration einer aktiven, beidseitigen Kühlung des Leistungshalbleiters. Die Leistungsfähigkeit dieses grundlegend neuen Ansatzes wird an einem Prototypen demonstriert. Unter anderem wird hiermit ein Weg aus dem heutigen Widerspruch zwischen der in der Elektromobilität geforderten Zuverlässigkeit und Leistungsdichte und den Möglichkeiten bestehender Kontaktierungsverfahren aufgezeigt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen