• Im ersten Versuch wird die optimale Platzierung von Leis-tungsbauelementen auf dem keramischen Substrat hinsichtlich elektrischer und thermischer Eigenschaften analysiert. Mit Hilfe von Softwaretools werden die (gegensätzlichen) Anforderungen und Wechselwirkungen verdeutlicht.

• Der zweite Versuch behandelt das Dickdrahtbonden zur elektrischen Kontaktierung zwischen Halbleitbauelement und Substrat. Es gilt in iterativen Schritten die optimalen Prozessparameter zu bestimmen, die Anlage für Serien-Bonds vorzubereiten und die Testbaugruppen elektrisch/thermisch zu charakterisieren.

• Die Löttechnologie ist ein weit verbreitetes Verfahren zur elektrischen und thermischen Ankontaktierung. In Versuch drei wird das Verfahren für die Kontaktierung Substrat/Grundplatte angewendet und qualifiziert (Röntgen/Ultraschall).

• Neben den klassischen Verfahren der AVT wird im Praktikum in Versuch vier eine exemplarische Baugruppe auf Basis eines neuartigen Moduls mit Druckfederkontakten bis hin zur Gehäusemontage und dem Verguss hergestellt. Die Funktionalität wird an einem Demonstrations-Wechselrichter verifiziert.

• Versuch fünf beschäftigt sich mit der thermischen Charakterisierung von leistungselektronischen Baugruppen, da dem thermischen Management eine enorme Bedeutung bei der Auslegung von Leistungselektronik zukommt. Es werden vergleichende Temperaturmessungen am Prüfstand unter anwendungsnahen Belastungsfällen durchgeführt. Dabei werden unterschiedlichen Messverfahren (Thermographie, Messung über Temperatursensoren, VCE(T)-Methode) eingesetzt und, entsprechend den gestellten Anforderungen und Belastungsarten, geeignete Messmethoden abgeleitet.

Lernziele:

Nach dem Besuch der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage:

• typische Anwendungsgebiete leistungselektronischer Systeme zu nennen;

• Unterschiede und Anforderungen der AVT in der Leis-tungselektronik gegenüber der AVT in der Signalelektronik aufzuzeigen;

• Gestaltungsregeln leistungselektronischer Baugruppen im Spannungsfeld thermischer und elektrischer Anforderungen zu bestimmen und anzuwenden;

• den Verfahrensablauf beim Dickdraht-Bonden und Löten als klassische Verbindungsverfahren in der Leistungselektronik zu beschreiben, sowie relevante Einflussgrößen zu benennen;

• die wichtigsten Anforderungen an die Fertigungsprozesse für innovative Fügetechnologien in der AVT zu definieren;

• Möglichkeiten und Grenzen thermischer Charakterisierungsverfahren in der Leistungselektronik aufzuzeigen.
  

Credits: 2,5