Verbundprojekt: Silizium-Leistungselektronik der nächsten Generation für Mobilität, Industrie und Stromnetze der CO2-freien Ära - Power2Power -; Teilvorhaben: Entwicklung und Implementierung eines anwendungsorientierten Hochvolt-Halbleitertests

Aufgrund des weltweit steigenden Energiebedarfs ist eine zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien erforderlich um Kohlendioxidemissionen zu verringern. Für die Energieumwandlung werden effiziente Leistungshalbleiter benötigt, weshalb die Märkte für IGBTs und Module jährlich um rund 15% wachsen. Die wettbewerbsfähigsten IGBTs basieren auf 300mm-Siliziumwafern: >1700 Volt, höhere Leistungsdichte, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz für Mobilität, Industrie und Netze sowie neueste Erkenntnisse in Industrie4.0 werden in Power2Power zusammengeführt. Dies wird die Wettbewerbsfähigkeit speziell in Deutschland entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Leistungselektronik stärken und ausbauen: von speziellen Silizium-Wafern (Siltronic) und Doping-Systemen (mi2), über IGBT-Fertigung bei Infineon Dresden und nachfolgender Modulfertigung bei Infineon Warstein mit FhG-IMWS und den Universitäten Paderborn und Rostock, bis hin zu Systemen (KMUs EAAT, AVL, TU Dresden). Flankierend hierzu sind Arbeiten zu (a) Treibertechnologien (X-FAB, TU Ilmenau), (b) Zuverlässigkeit (FhG-ENAS, SGS, TU Chemnitz, Universität Bremen) und (c) Industrie 4.0 (KMU Hesse, Hochschule Zittau-Görlitz, TU Dresden) vorgesehen. Power2Power ist ausgerichtet auf das "Rahmenprogramm Mikroelektronik" der Bundesregierung und etabliert Pilotlinien für innovative, zukunftsfähige Leistungshalbleiterlösungen an deutschen Standorten und schafft somit neue, hoch qualifizierte Arbeitsplätze. An der Universität Rostock werden für die Pilotlinien neue Testverfahren entworfen, die sich an der späteren Anwendung orientieren und gleichzeitig den Testaufwand reduzieren sollen. Ziel ist es die optische Inspektion der Lotverbindungen durch elektrische Tests zu ersetzen, um einerseits schneller und genauer zu testen. Dabei soll die Prüfling durch Schaltverluste erhitzt werden, um einen schnellen Test bei Betriebstemperatur zu ermöglichen. Die Messung von temperatursensitiven Parametern könnte eine Bewertung der Lotverbindung.