FlaMe - Flexible angepasste Fertigung von Leistungsmodulen

Hochflexible, vollautomatisierte Fertigung

Dazu ersetzen die Wissenschaftler:innen das konventionelle Produktionsverfahren durch eine hochflexible und vollautomatisierte Fertigung. Hierbei fallen einige energieintensive Herstellungsschritte wie etwa Lötofen-Prozesse weg. Dementsprechend wird weniger Energie benötigt und die Produktionskette verkürzt sich. Ein Fokus von FlaMe ist der Einsatz neuer Technologien im Fertigungsprozess. Dazu zählen insbesondere das laserbasierte Drahtbonden, das Plasmasprühen und die 3D-Druck-Technologie. Diese ermöglichen es, den Energieeintrag zu kontrollieren und zielgerecht zu steuern. Ermöglicht wird dies durch eine angepasste Leistungselektronik, welche an die Anforderungen der neuen Fertigungsprozesse angepasst wird. Zudem werden GaN-Bauelemente entwickelt, welche neben ihrer erwarteten Effizienzsteigerung in den Endanwendungen direkt kompatibel mit den neuen Fertigungsprozessen sind.

Nachhaltiger, sparsamer Einsatz von Materialien

FlaMe soll nicht nur den Produktionsprozess flexibilisieren und energieeffizienter machen, sondern auch dabei helfen, Materialien nachhaltig einzusetzen und einzusparen. Einige Komponenten eines Leistungsmoduls bestehen aus Aluminium. Dieses wollen die Projektpartner nun durch Kupfer ersetzen. Kupfer sorgt für eine deutlich höhere Leistungsdichte sowie eine längere Lebensdauer des Leistungsmoduls. Beide Aspekte bewirken, dass sich die Anzahl benötigter Module insgesamt reduziert. Damit sinkt der Energieverbrauch sowohl bei der Rohstoffgewinnung, der Fertigung als auch in der Anwendung. Zudem ermöglichen die reinen Kupferverbindungen eine einfachere Rückgewinnung des Materials. Das Forschungsprojekt FlaMe leistet damit einen wichtigen Beitrag für die nachhaltige Produktion und den nachhaltigen Einsatz von Leistungsmodulen.

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