FAULTI-MHV
Erforschung von Fehler- und Ausfallmechanismen in Hochvolt-Elektronikmodulen
Motivation
Die Mikroelektronik ist ein Treiber von Innovationen in vielen Branchen und entscheidend für die technologische Souveränität. Um die Elektronikkompetenzen in Deutschland zu stärken, sollen neue Ansätze und kreative Ideen aus den Natur- und Ingenieurwissenschaften für die Mikroelektronik der Zukunft erschlossen werden. Die Initiative „ForMikro 2.0“ intensiviert die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft und beschleunigt den Transfer von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung in neue Technologien und Anwendungen. Unternehmen beteiligen sich finanziell an den Vorhaben, die das konkrete Nutzungspotenzial für eine perspektivische industrielle Verwertung erarbeiten.
Ziele und Vorgehen
Mit der Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen und dem Einsatz von Hochvolt-Modulen (HV) ergeben sich neue sicherheitstechnische Herausforderungen für die Hersteller. Bei Betriebsspannungen der Module von bis zu 800 V fehlen Erkenntnisse, wie sich Verunreinigungen unter bestimmten Belastungen verhalten bzw. welches Gefahrenpotenzial damit verbunden ist. In diesem Vorhaben soll das bislang spärliche Wissen zu Fehler- und Ausfallmechanismen von HV-Modulen unter dem Einfluss verschiedener Verunreinigungen erweitert werden und zu einer zuverlässigen Prognose der Ausfallwahrscheinlichkeit führen. In der Folge können belastbare Definitionen für notwendige Reinigungsvorgaben abgeleitet werden. Außerdem können die Erkenntnisse in die Layoutentwicklung neuer HV-Module einfließen. Die Industrie bringt Anforderungen und Bedarfe sowie Feedback zu den Ergebnissen in das Vorhaben ein.
Innovationen und Perspektiven
Damit das Ausfallrisiko von HV-Modulen in der Praxis bewertet werden kann, müssen die phy-sikalischen Zusammenhänge bekannt sein, um eine Aussage zur ertragbaren Belastung des HV-Moduls treffen zu können. Das Wissen wird in der Industrie dringend benötigt, weil die Normen hinsichtlich Sicherheitsanforderungen hohe Vorgaben machen, aber darin keine Auslegungskriterien für das Design von HV-Modulen zu finden sind.