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Drahtbonding wird überflüssig

AT&S ermöglicht Schnellladen von E-Autos

3. Juli 2025, 12:26 Uhr | Ein E-Auto innerhalb von einer Stunde für

Der Traum vom Elektroauto, das in zehn Minuten vollständig geladen ist und dann 1000 km weit fährt, ist nicht länger unrealistisch.

1000 km Fahrt zu laden, rückt in greifbare Nähe – Dank einer besonderen Fertigungstechnik, die AT&S entwickelt hat.

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Dazu kombiniert AT&S Halbleitermaterialien wie Galliumnitrid und Siliziumkarbid mit der Power-Embedding-Technologie, um Schalter für Umrichter zu produzieren, die kleiner, langlebiger und effizienter sind als die heute erhältlichen Systeme. »Unsere eingebetteten Halbleiterchips vertragen bis zu 1500 V und bis zu 200 A. Deshalb beanspruchen Umrichter, die in unserer Embedding-Technologie gefertigt werden, weniger Platz, sparen Gewicht und sind flexibel im Design. Zahlreiche Autohersteller zeigen bereits Interesse und arbeiten mit uns in mehreren EU-Forschungsprojekten wie „HiEfficient“ und „HiPower 5.0“ an zukünftigen Entwicklungen«, erklärt Mike Morianz, Program Manager bei AT&S. »Mit unserer Drahtbonding-Technologie erlauben wir es den Automobilherstellern, die nächsten Generationen ihrer Schnell-Ladetechnologien zu verwirklichen«, sagt Peter Griehsnig, CTO von AT&S.

Spannungen von 1500 V und Ströme bis zu 200 A wären mit Hilfe der heute gängigen Fertigungstechniken nicht möglich: Module mit Halbleitern aus Galliumnitrid und Siliziumkarbid werden derzeit auf Basis des Drahtbonding hergestellt. Die Lebensdauer dieser Module sinkt aber mit steigender Leistung – was für Schnellladeprozess kontraproduktiv ist: Um schnell laden zu können, muss die Leistung steigen.

Also müssen grundlegende Veränderungen auf der Ebene der Leistungselektronik durchgeführt werden. Genau das hat AT&S getan, und die Power-Embedding-Technik entwickelt: Hier werden mehrere Halbleiterchips parallel mit Microvia-Verbindungstechnologie und Sinterlaminierung nach vorgegebenen Designs eingebettet. »Dadurch lassen sich Effizienz und Zuverlässigkeit deutlich steigern. Die Verluste sind geringer, das resultierende Modul nimmt nur halb so viel Platz in Anspruch und hält im Vergleich zur herkömmlichen Drahtbond-Technologie zehnmal mehr Schaltzyklen aus«, sagt Morianz.

Nicht nur in Elektroautos werden Reichweite und Schnell-Ladetechniken immer wichtiger. In Skandinavien werden derzeit bereits akkubetriebene Fähren getestet, die innerhalb der kurzen Anlegezeiten in nur wenigen Minuten geladen werden können. Auch in diesem Bereich kann AT&S Partnern helfen, die Verkehrs- und Transportinfrastruktur von morgen langlebiger und nachhaltiger zu gestalten.