Verbundprojekt: Vertrauenswürdige europäische SiC-Lieferkette für energieeffiziente Leistungselektronik - TRANSFORM -

Das Teilvorhaben von SEMIKRON fokussiert die im übergeordneten Verbund adressierten technischen Ziele von TRANSFORM • Entwicklung von Aufbau- und Verbindungstechnologien für SiC, Optimierung von Leistung, Zuverlässigkeit und Kosten durch physikalische Untersuchungen und digitale Zwillinge. • Optimierung des Designs und der Architektur für SiC-basierte leistungselektronische Systeme, um die Energieeffizienz zu erhöhen und die Gesamtbetriebskosten (TCO) für die meisten relevanten Anwendungsbereiche zu reduzieren • Nachweis der flächendeckenden Anwendbarkeit der europäischen Siliziumkarbid-Technologie in Demonstratoren für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen. SEMIKRON wird zu diesem Zweck verschiedene Typen von SiC-Leistungsmodulen auf Basis der im Vorhaben erforschten planaren und Trench-MOSFET-Bausteine entwickeln. Der Fokus dieser Tätigkeiten wird dabei auf Kosteneffizienz, Zuverlässigkeit und Übertragbarkeit in die Großserienfertigung liegen, um eine zeitnahe Verwertung der Ergebnisse im Anschluss an das Vorhaben zu ermöglichen. Die unterschiedlichen Anforderungen an die Leistungsmodule werden dabei je nach Anwendung im System angepasst. Für hart schaltende Anwendungen, wie z.B. Traktionswechselrichter, ist ein extrem niederinduktives Design unerlässlich. Gleichzeitig ist ein hochsymmetrisches Design wichtig, da meist mehrere Chips parallel betrieben werden. Das Leistungsmodul wird die Fortschritte aus den SiC-Bauelement- und Substratinnovationen mit den Demonstratorsystemen in verschiedenen Anwendungen verknüpfen. Im Partnerverbund werden neue Aufbau- und Verbindungstechnologien erforscht. Ein spezifisches Ziel ist dabei eine sehr hohe Leistungsdichte unter Verwendung von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und fortschrittliche Designkonzepte bei der Integration der neuen SiC Komponenten zu erreichen.