ActivePower

Abbildung: Demonstrator ActivePower

Projektbeschreibung

Steigende Anforderungen aus der Automobilindustrie oder der Medizintechnik an die thermische und elektrische Belastbarkeit, an die Integrationsdichte sowie an die Dimensionen von Bauteilen stellen klassische Baugruppen vor signifikante Herausforderungen. Um den Bauraum von elektronischen Komponenten mit mechanisch belastbaren Teilen zusammenzulegen und dabei den Bauraum für die Komponenten optimal zu nutzen, stellen spritzgegossene Schaltungsträger im 3D-MID-Verfahren eine wirksame Möglichkeit dar. Limitierende Faktoren sind jedoch das thermische Einsatzspektrum der Grundkörper sowie die Stromtragfähigkeit der generierten Strukturen. Diese Einschränkungen sollen durch das Forschungsvorhaben aufgegriffen und erforscht werden.
Als mechanisch belastbarer Grundkörper wird eine Keramikstruktur durch Ceramic Injection Molding (CIM) hergestellt, welche gleichzeitig auch die integrierende Platzierung von funktionalen Bauteilen ermöglicht. Aktivlot bildet die elektrischen Leiterbahnen, mit deren Hilfe eine Kontaktierung und Integration von elektronischen Bauteilen erfolgen kann. Das Lot muss für eine Anhaftung die Keramik benetzen und elektrisch widerstandsarm sein, um leistungselektronischen Anforderungen gerecht zu werden. Zudem muss es für die Erzeugung intrinsischer Leiterbahnen feine Kapillare durchgängig füllen können.
Durch die Forschungsergebnisse wird es möglich, Integrationsdichten, wie sie von der 3D-MID-Technik bekannt sind, auch für leistungselektronische Anwendungen verfügbar zu machen. Kompakte, mechanisch und thermisch hochbelastbare Bauteile können durch die Ergebnisse geschaffen werden, welche sich den Bauraum für die mechanische Funktionserfüllung mit der dazu notwendigen Elektronik und den Verbindungselementen teilen. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Vorhabens können kleine und mittlere Unternehmen mit Hilfe der erarbeiteten Verfahren neue Anwendungen realisieren und somit neue Kunden und Märkte akquirieren.