DFG – 3D-CeraGaN

Konforme 3D-integrierte GaN Systems-in-Package für die Leistungselektronik

Sogenannte Wide-Bandgap-Transistoren auf Basis von Siliziumcarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) besitzen im Vergleich zu Silizium-Transistoren höhere Einsatztemperaturen und können zuverlässig bei höheren Spannung und Frequenzen betrieben werden. Diese Vorteile ermöglichen ein breites Spektrum an zukünftigen Anwendungen.

Insbesondere GaN bietet aufgrund von geringen Schaltverlusten ein großes Potential für die Miniaturisierung von Systems-in-Package (SiP) in der Leistungselektronik bspw. für DC-DC Wandler. Durch die Miniaturisierung ergeben sich Fragestellungen in Bezug auf die Substrattechnologie, die Aufbau- und Verbindungstechnik sowie deren Zuverlässigkeit.

Das Projekt setzt sich die theoretische Untersuchung und die experimentelle Verifikation des Potentials 3D-integrierter keramischer Schaltungsträger für GaN-basierende SiP für die Leistungselektronik zum Ziel. Neben den neuen Freiheitsgraden 3D-integrierter Systeme bezüglich des thermischen Managements und hoher Leistungsdichte werden zusätzliche Vorteile wie die Bauraumkonformität, Miniaturisierung und Reduzierung von Komponenten untersucht. Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf intelligente Leistungsmodule auf Basis von GaN-Leistungstransistoren und die Herstellungsprozesse für 3D-geformte, keramische Moulded-Interconnect-Device (MID) Schaltungsträger, ihre Funktionalisierung und die entsprechende 3D-Aufbau- und Verbindungstechnik.

 

Projektname: 3D-CeraGaN
DFG Schwerpunktprogramm 2312
Fördergeber: DFG
Projektträger:
Institut für Mikrointegration IFM, Universität Stuttgart
Laufzeit: 01.02.2022 bis 31.01.2025
Kooperationspartner: Institut für Robuste Leistungshalbleitersysteme, Universität Stuttgart
Reifegrad: Forschung

Ansprechpartner

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Peter Mack

M.Sc.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter / Doktorand

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