Mittwoch, 24. Juli 2024
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Elektronisches Low-Volt-Antriebsmodul mit multifunktionalem Hochstrom-Schaltungsträger

Die Tresky GmbH ist Teil des Projektes ProMuPower der Fachhochschule Kiel, bei dem es um die Entwicklung von leistungsstarke Power Modulen und der dazugehörigen Fertigungsverfahren geht. Die Power Module werden für die Erzeugung von nachhaltiger Energie sowie für den Einsatz in der Elektromobilität entwickelt.

Leistungselektronische Module sind Schlüsselkomponenten für die Energieerzeugung, Energieverteilung und Energieanwendung und spielen in der Elektromobilität eine bedeutende Rolle zur Bereitstellung der Energie im Fahrzeug und am Fahrzeugantrieb. Die Lebensdauer und Energieeffizienz dieser Baugruppen bestimmen wesentlich den Wirkungsgrad und den wirtschaftlichen Erfolg des Prozesses, in dem die Baugruppe ihre Funktion erfüllt. Modernste Aufbau- und Verbindungstechnik ist die Lösung für heutige Probleme in der Fertigung und

Anwendung von leistungselektronischen Baugruppen. Doch gerade diese Aufbau- und Verbindungstechnik ist sowohl für KMU als auch für Großunternehmen, die in die Fertigung neu einsteigen, schwer zu implementieren, weil erhebliche Ressourcen in die Prozessentwicklung investiert werden müssen.

Ziel des Projektes ProMuPower der Fachhochschule Kiel ist die Entwicklung eines neuartigen Schaltungsträgers samt flexiblem Fertigungsverfahren. Tresky, als Spezialist für Sintertechnologien als Aufbau- und Verbindungstechnik für Leistungsmodule, ist Teil dieses Projektes. Durch das flexible Fertigungsverfahren soll die Eintrittshürde für die Nutzer gesenkt und die Funktionalität erhöht. Die neuartige innovative Aufbau- und Verbindungstechnologie ermöglicht großflächige, temperaturbeständige, niederinduktive und temperaturleitfähige Verbindungen von elektronischen Leistungsbaugruppen für E-Antriebe. Der im Vorhaben entwickelte 48-Volt-Demonstrator zeigt diese Vorteile besonders deutlich. Sein Einsatzfeld sind milde Hybridantriebe in Straßenfahrzeugen aber auch Antriebe von Flurförderfahrzeugen und Servoantriebe. Den zukünftigen Kunden dieser Lösung wird nicht nur eine Komponente, sondern auf Wunsch der gesamte Fertigungsfluss bestehend aus Verbindungswerkstoff, Pick & Place-Bauteilpositionierung, Fügemaschine, Prozessvorschrift sowie Validierungsmethode angeboten.

Im Vorhaben ProMuPower wird eine spezielle Pick&Place-Komponentenpositionierung in Form einer innovativen Produktionstechnologie, einem organischen Verbindungswerkstoff (TIM-Folie) und einem Verbindungsverfahren (Laminieren) entwickelt. Auf diese Weise entstehen multifunktionale Leistungssubstrate mit Dickkupferleiterinseln und integrierten Temperatur- und Stromsensoren. Die thermisch sehr wirksame thermische Interface-Folie (TIM-Folie) ist elektrisch isolierend und gestattet Dickkupferaufbauten ohne thermomechanischen Stress in den Schichten. Der robustere Aufbau der neuartigen Leistungsmodule sorgt für langlebige und energieeffiziente Produkte. Damit ist eine deutlich wirtschaftlichere Fertigung und eine erhöhte Lebensdauer und Leistungsdichte von Leistungsmodulen gegenüber der Fertigung mit keramischen Schaltungsträgern möglich. Das neuartige Verfahren ist umweltschonend, da die Schaltungsträger mittels spezieller Einzelbestückung hergestellt werden und das erforderliche Leiterbahn-Layout durch Aneinanderreihung von Kuper-Funktionsinseln, welche teilweise schon mit gesinterten (Halbleiter-)-Bauelementen bestückt sind, entsteht. Diese Dickkupferleiterinseln entstehen durch Stanz- oder Laservereinzelung ohne dass chemische Bearbeitungsschritte erforderlich sind.

Das Institut für Mechatronik der Fachhochschule Kiel konzentriert sich auf drei zentrale Aufgaben: die akademische Ausbildung der Ingenieure von morgen, Wissenstransfer zwischen der Hochschule und der Industrie, sowie die Funktion als Think Tank für innovative Applikationen, die die Grenzen von leistungselektronischen Baugruppen verschieben. Ein Team bestehend aus Studierenden und erfahrenem Personal arbeiten an unterschiedlichen Projekten der Leistungselektronik. Das Projekt ProMuPower wird auf der PCIM Europe 2023 in Nürnberg, vom 09. bis 11. Mai von der Fachhochschule Kiel in Halle 6, Stand 210, präsentiert. Ebenfalls auf der PCIM präsentiert sich Tresky in Halle 6, Stand 434.

Firma:
Tresky GmbH
Ihr Ansprechpartner:
Daniel Schultze
Kontakt per E-Mail:

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