Leistungsangebot

Kompakte Leistungselektronik durch Embedding

Die Embedding-Technologie eignet sich insbesondere um Leitungselektronische Baugruppen kleiner, leichter und robuster herzustellen. Da sich durch die Einbettung der Komponenten auch die elektrischen Verbindungen innerhalb des Aufbaus optimieren lassen, sind aufgrund der kürzeren Leiterzüge Induktivitäten deutlich kleiner als in konventionellen Aufbauten – somit sind höhere Schaltfrequenzen und insgesamt eine bessere Performance erreichbar.

Einen Aufbautechnologie mit Flexibilität  

Je nach spezifizierten Einsatzbedingungen, d.h. übertragene Leistung und anfallende Verlustwärme, können unterschiedliche Aufbaukonzept zur Anwendung kommen: z.B. die Integration dicker Kupferstrukturen oder AMB (Kupfer-Keramik-Kupfer)-Coupons.

Prototypen und Kleinserienfertigung in enger Abstimmung mit unseren Projektpartner. Je nach Komplexität des geplanten Systems wird ein Konzept, Design und Layout in mehreren Iterationen und Rücksprache mit den Partnern entwickelt, um den Systemspezifikationen bestens gerecht werden zu können.

Die bei der Realisierung verwendeten Prozesse können für experimentelle Aufbauten auch jenseits industrieüblicher Grenzen liegen: das bedeutet z.B.

• unsymmetrischer Leiterplattenaufbau
• Integration von Keramiken und/oder dicken Kupferstrukturen in die Aufbauten

Anwendungsbereiche

Derzeit ist die e-Mobilität einer der stärksten Treiber hin zu immer kompakteren leistungselektronischen Modulen. Hinzu kommen stationäre Antriebssysteme wie Pumpen und Anlagen zur dezentralen Energieversorgung für die eine hohes Maß an Robustheit gefordert wird.

Unsere Mission: Transparenz und Dokumentation für erfolgreichen Wissens- und Technologietransfer

Um unsere Ideen und Innovationen erfolgreich in die Wirtschaft zu transferieren, ist Transparenz erforderlich. Daher gewähren wir unseren Kunden einen vollständigen Einblick in unsere Prozesse und Materialien, um eine umfassende Transparenz im Rahmen unserer Zusammenarbeit sicherzustellen. Eine ausführliche Dokumentation ist dabei stets integraler Bestandteil jedes Projekts.

Technische Rahmenbedingungen und Voraussetzungen

Voraussetzung für das Einbetten ungehäuster Halbleiterchips in die Aufbaulage der Leiterplatte ist eine mit der Technologie kompatible Metallisierung der Halbleiterkontakte. Das bedeutet ca. 10 – 12 µm Kupfer auf den Kontakten, damit sie sich mittels Laserbohren freilegen und anschließend galvanisch metallisieren lassen.  Die Kupferverstärkung der Chipkontakte erfolgt als Wafer-Prozessierung mit anschließender Vereinzelung der Chips und kann am Institut durchgeführt werden.

Die Embedding-Technolgie eignet sich sowohl für Chips mit lateraler Architektur (z.B. GaN, alle elektrischen Anschlüsse auf der Oberseite des Chips) als auch für vertikale Architekturen (z.B. SiC, mit Drain auf der Unterseite und Source auf der Oberseite des Chips)

Die Montage der Chips auf das Substrat erfolgt mittels Ag-Sinter-Technologie, die eine optimale elektrische und thermische Kontaktierung bietet (dafür ist es vorteilhaft, wenn der Chip selbst eine versilberte Rückseite besitzt).

Auf einer Embedding-Lage können nur Chips mit gleicher Dicke platziert werden. Für komplexere Aufbauten mit unterschiedliche dicken Chips müssten mehrere Embedding Lagen vorgesehen werden.

Die maximale Dicke von Leiterplatten die verarbeitet werden können ist 3 mm.