Neue Aufbau- und Verbindungstechnik für die Kontaktierung leistungselektronischer Bauteile Ergebnisse aus dem BMBF-Förderprojekt ThermoFreq

Abstract:
Hochleistungsschaltelemente in der Leistungselektronik sind bestimmendes Element für die Leistungsfähigkeit von Umrichtern und Steuerelementen in der Elektromobilität und bei Systemen der regenerativen Energie. Die hierfür notwendige Aufbau- und Verbindungstechnik muss dabei sowohl die hohen Ströme als auch ein effizientes Thermomanagement beherrschen, um Langzeitstabilität und hohe Performance gewährleisten zu können. Das Verbundprojekt ThermoFreq zielt mit einer Neuentwicklung von Hochstrom-Kontaktierungstechnik und einem integrierten Leadframe-Stapelaufbau für effiziente Wärmeabfuhr auf die Erhöhung der Leistungs- und Integrationsdichte von Leistungshalbleiter-Baugruppen bei gleichzeitiger Verbesserung der Schalteigenschaften in hochfrequenten Schaltvorgängen. Erreicht werden soll dies durch einerseits neuartige Laserbondverbindungen massiver Cu-Bändchen zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit von Auf-Chip-Verbindungen sowie neuen Lösungen für das Leadframe-Embedding mit niederinduktiver Leiterbahnführung und CTE-Anpassung im Dehnungsverhalten der Leiterbahnebenen.