Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMUltimo – Ultrakompaktes Leistungsmodul höchster Zuverlässigkeit
In Zusammenarbeit mit Automobilbauern und -zulieferern wird ihm Rahmen eines industriellen Forschungsverbundprojektes zum Thema „Leistungselektronik zur Energieeffizienz-Steigerung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ein ultrakompaktes, doppelseitig gekühltes Leistungsmodul für hohe Leistungsdichten konzipiert und aufgebaut, welches anschließend in einen existierenden Umrichter eingebaut wird.
Das Modul wird als Sandwich aufgebaut, wobei die Leistungshalbleiter zwischen zwei DCBs aufgebracht werden. Dieser Aufbau wird beidseitig wassergekühlt, indem je ein Kühlkörper das Kühlmittel am rückseitigen DCB-Kupfer entlang leitet. Dies senkt den thermischen Widerstand des Gesamtaufbaus drastisch, da die Wärme jetzt nach beiden Seiten abgeführt werden kann.
In der Aufbautechnologie kommen in dem Projekt neuartige Verbindungstechnologien zum Einsatz: Transient Liquid Phase Bonding (TLPB) garantiert eine feste, temperaturbeständige und zugleich dünne Verbindungsschicht zwischen Chip und Substrat. Damit erhöht sich die Lastwechselfestigkeit, und die Ausnutzung der maximal möglichen Chiptemperatur scheitert nicht mehr an der AVT.
