MA – Ceramic Embedding Technologies for High Temperature Power Electronics

Investigation of Ceramic Embedding Technologies for High Temperature Power Electronics

Das Einbetten von Leistungshalbleitern in Keramiksubstrate verspricht eine deutliche Erweiterung des Einsatztemperaturbereichs. Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen verschiedene Varianten der „Ceramic-Embedding“ Technologie hinsichtlich ihrer passiven Temperaturwechselfestigkeit untersucht werden.

Dazu sind zunächst geeignete Versuchsträger (Pre-Packages), bestehend aus in DCB-Substrate eingebetteten SiC-Dioden, aufzubauen. Zum Einsatz kommen sollen zwei unterschiedliche Fügetechniken: Löten und Silbersintern. Als Fügewerkstoffe stehen Lotlegierungen (SnAgCu und Au88Ge12) sowie Ag-Sinterpasten zur Verfügung. Um bei den anschließenden Lebensdauerversuchen eine ausreichende statistische Aussagekraft erreichen zu können, sind jeweils pro Technologievariante mindestens fünf Versuchsträger aufzubauen. Diese sind anschließend im Rahmen eines Temperaturschocktests hinsichtlich ihrer passiven Temperaturwechselfestigkeit zu untersuchen. Begleitend zu den Temperaturschocktests sind Untersuchungen mittels Ultraschallmikroskopie (SAM) und Schliffanalysen zur Bewertung der Ausfallmechanismen durchzuführen. Die Untersuchungsergebnisse sind umfassend zu dokumentieren.

Bearbeiter: Zhenyu Tao

Betreuer: Hoang Linh Bach (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761616; Email: Hoang.Linh.Bach@iisb.fraunhofer.de

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März