Heraeus Electronics es socio del proyecto conjunto financiado con fondos públicos 'KuSIn'

Jun 30, 2023

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Heraeus Electronics, experto en materiales y soluciones de materiales adaptados para el embalaje de productos electrónicos, es uno de los cinco socios del proyecto conjunto de tres años de duración "KuSIn - Procesos de sinterización de cobre mediante calentamiento por inducción para aplicaciones de electromovilidad", financiado por el Ministerio Federal de Economía de Alemania. Asuntos Exteriores y Acción Climática (BMWK).

El proyecto conjunto comenzó en julio de 2023. Heraeus Electronics se reunió con todos los socios en la sede del fabricante de equipos de sinterización Budatec en Berlín para el lanzamiento del proyecto los días 12 y 13 de julio de 2023. Otros socios y participantes en este proyecto son: También Vitesco Technologies como la Universidad Tecnológica de Chemnitz y los Institutos Fraunhofer ENAS e IMWS.

En el proyecto KuSIn se desarrollarán pastas, herramientas, máquinas y procesos para la sinterización inductiva de partículas de cobre para la unión de (múltiples) matrices y sustratos en electromovilidad, y aplicaciones relacionadas de electrónica de potencia. La plata será sustituida por el cobre como material de unión de forma eficiente en el uso de recursos. Las temperaturas de sinterización más altas requeridas y la mayor tendencia a la oxidación del cobre en comparación con la plata se solucionan mediante un calentamiento inductivo rápido, selectivo y energéticamente eficiente. Se espera que el uso de cobre como material de unión en combinación con el calentamiento por inducción permita mejoras significativas en los costos del proceso y la eficiencia energética, manteniendo al mismo tiempo la confiabilidad en comparación con los procesos de sinterización de plata convencionales. Especialmente el mayor uso de sustratos de metal-cerámica sinterizados en disipadores de calor u otras estructuras de gran superficie, esto podría favorecer aún más la difusión de la tecnología de sinterización a baja temperatura en la electrónica de potencia.

Heraeus Electronics desarrollará pastas de cobre y procesos para la sinterización inductiva de partículas de cobre para la unión de matrices y sustratos a conjuntos electrónicos de potencia. Se abordarán tanto la reducción de costos de materiales como los parámetros de proceso de alto costo, como la temperatura, el tiempo y la presión de sinterización.

Además de coordinar el proyecto conjunto, Vitesco Technologies aplicará el nuevo proceso de sinterización en la construcción de un módulo de potencia, que se probará mediante pruebas y análisis exhaustivos y se comparará con el estado del arte.

En su subproyecto, Budatec está diseñando e implementando un equipo de sinterización con calentamiento inductivo y atmósferas definidas. Esto permitirá investigar y posteriormente industrializar el proceso de sinterización inductiva de cobre.

La Universidad Tecnológica de Chemnitz diseñará y simulará los componentes centrales y el proceso de sinterización inductiva. Además, el subproyecto incluye la realización de un módulo de sinterización inductivo para su integración en el equipo de sinterización.

Los Institutos Fraunhofer ENAS e IMWS desarrollarán la bobina de inducción y el proceso de sinterización de cobre, así como realizarán diagnósticos de materiales y evaluaciones de confiabilidad en su subproyecto. Para ello, Fraunhofer ENAS conceptualizará bobinas de inducción miniaturizadas para el módulo de sinterización inductiva, las realizará mediante procesos microtecnológicos e investigará la aplicación de pasta de sinterización de cobre en el proceso de sinterización de cobre inductivo. El Fraunhofer IMWS se dedica a la investigación basada en la microestructura de pastas de sinterización de cobre durante el desarrollo y procesamiento, así como a las interacciones de los materiales (formación de juntas, envejecimiento, degradación) en la interfaz de contacto sinterizada inductivamente mediante métodos de investigación no destructivos y preparaciones de objetivos de alta precisión. , técnicas de análisis de máxima resolución así como métodos de caracterización micromecánica, termográfica, eléctrica y química.