Schwerpunkte

Fraunhofer IZM / Elektromobilität

Siliziumkarbid-Halbleiter in Keramiksubstrate einbetten

01. Oktober 2019, 16:30 Uhr   |  Ralf Higgelke

Siliziumkarbid-Halbleiter in Keramiksubstrate einbetten
© Fraunhofer IZM | Volker Mai

Eingebetteter SiC-Halbleiter für die Serienproduktion in der Elektromobilität.

Seit vielen Jahren wird an Siliziumkarbid als Material für Leistungshalbleiter geforscht. Allerdings fehlt immer noch die richtige Aufbau- und Verbindungstechnik für die Massenproduktion. Der Weg, den das Fraunhofer IZM geht, ist das Einbetten von SiC-Halbleitern in Keramiksubstrate.

Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) erfüllen die Anforderungen, die Elektrofahrzeuge an Platz, Gewicht und Wirkungsgrad stellen, besser als gängige Komponenten aus Silizium. Um Siliziumkarbid auch für die Massenfertigung tauglich zu machen, werden in dem Projekt »SiC Modul« solche Rahmenbedingungen von Anfang an miteinbezogen. Zum Beispiel beruht das Modul der Forscher am Fraunhofer IZM auf einem klassischen Leiterplattenaufbau, wie er in der Industrie bereits etabliert und leicht umsetzbar ist.

Gleichzeitig kommen in dem Modul auch neueste Forschungsergebnisse zum Tragen: Der Halbleiter wird nicht mit einer Drahtbond-Verbindung kontaktiert, sondern direkt über einen galvanisch hergestellten Kupferkontakt in die Schaltung eingebettet, um die Anschlüsse zu verkürzen und die Leistungsführung zu optimieren.

Die Spezifikationen für das Produkt haben die Forscher in enger Zusammenarbeit mit Anwendern aufgestellt und abgestimmt. Die Dimensionierung und elektrische Auslegung der leistungselektronischen Module erfolgte in direkter Zusammenarbeit mit Automobilherstellern, Baugruppenzulieferern und Baugruppenfertigern.

Lars Böttcher, Gruppenleiter am Fraunhofer IZM und Teilprojektleiter für das SiC-Projekt, erklärt: »Uns geht es nicht um eine einfache Machbarkeitsstudie. Unser Ziel ist es, sowohl das neue Halbleitermaterial Siliziumkarbid als auch die Embedding-Technik auf den Weg zur Serienreife zu bringen.«

Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenAuf Linkedin teilenVia Mail teilen

Das könnte Sie auch interessieren

Trench-SiC-MOSFET mit niedrigstem spezifischem On-Widerstand
NIO in Schwierigkeiten – Tesla stellt ein
Cree errichtet weltgrößte SiC-Wafer-Fab in New York
SiC-Kristalldefekte modellieren
Galliumoxid-MOSFET bewältigt 155 MW/cm²
Defektdichte halbiert
Warum wir eine Milliarde Dollar investieren
SiC-Performance zum IGBT-Preis
Kooperation bei SiC-Leistungsmodulen für alternative Antriebe

Verwandte Artikel

Fraunhofer IZM (Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration)