Leistungselektronik für Hybridantriebe in PKW und Nutzfahrzeuganwendungen - integrierbar in Getriebe und Antriebsstrang, hochtemperaturfähig, zuverlässig und robust. Berichtszeitraum: 01.07.2006 bis 31.12.2009. Abstract: Das Vorhaben hat die Darstellung einer zuverlässigen und kompakten Leistungselektronik für ein Hybridfahrzeug zum Ziel. Die Arbeiten der Infineon Technologies konzentrierten sich auf die Entwicklung einer zuverlässigen, hochtemperaturfähigen Leistungselektronik bis zu 200 Cel Betriebstemperatur. Die Technologien wurden in Leistungsmodule integriert, mit denen am Prüfstand unter Motorbetrieb der prinzipielle Nachweis der Hochtemperaturtauglichkeit erbracht wurde. Die Verbesserung der Lastwechselfestigkeit konnte mit Lebensdauertests nachgewiesen werden. Eine Chip-Kontaktierungstechnik für deutlich erhöhte Stromdichten wurde in ein Leistungsmodul integriert. Die Hochstromeignung wurde geprüft, wobei gewährleistet ist, dass die Schalteigenschaften des Moduls nicht negativ beeinflusst werden. Aufgrund des verwendeten Epoxidharz basierten Isolationsmaterialien ist eine dauerhafte Betriebstemperatur von 200 Cel noch nicht erreichbar. Modulaufbauten mit SiC JFET und SiC Dioden wurden realisiert. Messungen an den Modulen zeigen die Vorteile dieser Bauelemente für erhöhte Schaltfrequenzen. Die Entwicklungsstudie zur Hochtemperaturqualifikation von Bare Die (32 bit) Microcontrollern zeigt, dass die Microcontroller bis zu Temperaturen von 180 Cel untersucht werden können. Teilfunktionalitäten des Chipdesign mit erweiterter Tricorearchitektur wurden mit dem neuen Paddesign am neuen Laborequipment bei 175 Cel Scheibentemperatur verifiziert. Es wurde ein Hochstrom- Hochtemperatur Treiberelektronik entwickelt, mit der der Betrieb bei Umgebungstemperaturen von ca. 125 Cel und 110 Cel Kühlmitteltemperatur nachgewiesen wurde. Somit ist der Betrieb der Leistungselektronik unter Temperaturbedingungen wie am Verbrennungsmotorkühlkreislauf und integriert am Getriebe möglich.

    The target of the project is a reliable and compact power electronics system for a hybrid electrical vehicle (HEV). Work packages of Infineon Technologies are focussing the development of reliable, high temperature power electronics for operation temperatures up to 200 Cel. Technologies have been integrated into power modules, which are operated on a motor test station under high temperature ambient and coolant conditions. The measurement result confirmed the high temperature operation capability. Power Cycling tests show the improvement of cycling capability, which is required for increased coolant- and operation temperatures. A large area topside chip contact technology for increased current density was integrated into a power module. The high current capability was shown. The switching behaviour is comparable to a standard power module. Due to the temperature limitation of the used epoxy based isolation material a durable operation at 200 Cel is not achievable yet. Power modules with SiC JFET and SiC diodes have been assembled. Measurements with these modules show the advantages of these devices regarding higher switching frequencies. In a development study on high temperature qualification for bare die (32 bit) microcontroller test equipment have been improved to measure the devices on wafer level with temperatures up to 180 Cel. Partial function of a chip design with enhanced tricore architecture, a new pad design and new laboratory equipment have been verified at 175 Cel wafer temperature. A high current/high temperature driver electronics have been developed. The driver and power electronics was operated at ambient temperature of approx. 125 Cel and coolant temperature of 110 Cel. The measurement results show the possibility to operate Power Electronics with the engine coolant loop integrated to the transmission.


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    Titel :

    Aufbau- und Verbindungstechnik für die Integration der Leistungselektronik und den Einsatz bei hohen Temperaturen. Entwicklungsstudie zur Hochtemperaturqualifikation von Bare Die (32 bit) Microcontrollern. Abschlussbericht zum Teilvorhaben 19 U 6007C im Verbundprojekt INGA.


    Weitere Titelangaben:

    Development of monting and packing technologies for integration of power electronics and operation at high temperatures. Development study of high temperature qualification of Bare Die (32) microcontrollers. Final report of the subproject 19 U 6007C within the joint research project INGA.


    Beteiligte:
    Thoben, Markus (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    45 Seiten, 49 Bilder, 3 Tabellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch