Realisierung neuer Aufbaukonzepte für dieMechatronik durch kaltgasgespritzte Schichten
Wissenschaftlicher Fachbeitrag
Autoren: Prof. Dr.Ing. habil. Bernhard Wielage, Dr.-Ing. Thomas Grund, Dipl.-Ing. Sabine Kümmel, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Wilde, Dipl.-Ing. Eugen Rastjagaev
Im Rahmen des vorgestellten Projekts wurden neue Aufbaukonzepte für die Leistungselektronik durch das Auftragen von Al/Cu-Schichtsystemen auf Isolatoren durch Kaltgasspritzen (Cold Gas Spraying, CGS) realisiert. Fertigungstechnologien für die Abscheidung von Leiter-Isolator-Strukturen auf Metall-, Keramik- und Glassubstraten wurden entwickelt, erprobt, qualifiziert und optimiert. Auf diesen Leistungselektroniksubstraten wurden geeignete Testschaltungen entworfen, aufgebaut und entsprechend der Prüfvorschriften der Leistungselektronik untersucht. Die applizierten Kupfer- bzw. Aluminiumschichten weisen eine äußerst geringe Porosität, keine thermisch induzierten Phasenumwandlungen, keine prozessbedingten Oxide und eine hohe Haftfestigkeit auf. Ein Vergleich von CGS-Substraten mit konventionellen DCB-Substraten (DCB: Direct-Copper-Bonding) zeigte, dass die Leistungsmerkmale der neuartigen CGS-Substrate planmäßig jeweils etwa 80% der DCBStandardkennwerte erreichen.
Seiten: 51 - 55
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