Verbundprojekt: Vertrauenswürdige europäische SiC-Lieferkette für energieeffiziente Leistungselektronik - TRANSFORM -

Halbleiter aus Siliziumkarbid sind klein, leistungsfähig und extrem effizient. Mit ihnen kann die Leistungselektronik in Batterien und Sensoren deutlich verbessert werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Modulvariante zur effektiven Nutzung von Siliziumkarbid-Halbleitern. Das Modul wird hierbei in Form eines Leadframe-Stapelaufbaus, in Kombination mit einer organischen Verbindungsschicht, erstellt. So werden zwei grundlegende Verbesserungen erzielt: 1. Eine verbesserte mechanische Stabilität und ein optimierter Wärmetransport vom Halbleiter bis zum Kühlungssystem 2. Eine Verbesserung der Schalteigenschaften bei hochfrequenten Schaltvorgängen durch eine Reduzierung der parasitären Induktivität Die Herausforderung liegt darin, die große Fehlanpassung der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Kupfer-Lead-Frame und dem Siliziumkarbid-Halbleiter zu reduzieren und dadurch die thermomechanische Belastung des Halbleiters zu verringern. Die Reduzierung wird ggf. durch neuartige, an die Wärmeausdehnung angepasste Materialien realisiert. Es werden sowohl sandwichstrukturierte Verbundmaterialien als auch Gradientenwerkstoffe analysiert und bewertet. Durch dieses neuartige Modulkonzept wird das volle Potenzial von Siliziumkarbid-Halbleitern genutzt und es wird eine Optimierung der thermischen und thermomechanischen Eigenschaften erzielt.