EmPower

Motivation

Mit der steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen werden die in ihnen eingesetzten elektronischen Komponenten immer bedeutender. Die auftretenden hohen mechanischen, thermischen und elektrischen Belastungen erfordern neue Lösungen für den Aufbau der elektrischen Komponenten und für ihre Verbindung miteinander. Es gilt, die Ausfallsicherheit des Gesamtsystems und auch die Energieeffizienz signifikant zu erhöhen. Ansatzpunkte für Verbesserungen bietet insbesonders die Verknüpfung von Logikmodulen mit der Leistungselektronik, durch die große elektrische Leistungen gesteuert werden.

Ziele und Vorgehen

Stand der Technik ist es, Logikbausteine auf Leiterplatten und leistungselektronische Komponenten auf Keramiksubstraten zu montieren. Die Partner im Projekt EmPower haben sich zum Ziel gesetzt, diese Technologien zusammenzuführen und sowohl Logik- als auch Leistungsbauelemente in Leiterplatten einzubetten. So wäre in weiten Teilen der Verzicht auf fehleranfällige Drahtverbindungen möglich. Herausfordernd bei diesem Ansatz ist v.a.
die bislang unzureichende Wärmeabfuhr durch die Leiterplatten. Deshalb sollen im Vorhaben neue Fertigungsmethoden und Geräte für die Aufbau und Verbindungstechnik entwickelt werden.

Innovationen und Perspektiven

Mit den im Vorhaben geplanten Technologieentwicklungen soll ein neuer Grad der Integration leistungselektronischer Systeme erreicht werden. Dies würde die Zuverlässigkeit und Umweltfreundlichkeit künftiger Produkte erhöhen und den benötigten Bauraum reduzieren. Der im Vorhaben verfolgte Technologieansatz verspricht eine hohe wirtschaftliche Effizienz, da auf kostentreibende Prozesse und Materialien, insbesondere die derzeit üblichen Keramiksubstrate, verzichtet wird. Dies soll durch Anwendungen in einem elektrischen Zweirad und im Automobilantrieb gezeigt werden.