Heraeus Electronics partenaire du projet commun financé par le public « KuSIn »

Aug 13, 2023

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Heraeus Electronics, expert en matériaux et solutions matérielles adaptées pour l'emballage électronique, est l'un des cinq partenaires du projet commun de trois ans "KuSIn - Processus de frittage de cuivre utilisant le chauffage par induction pour les applications d'électromobilité", financé par le ministère fédéral allemand de l'Économie. Affaires et action climatique (BMWK).

Le projet commun a débuté en juillet 2023. Heraeus Electronics a rencontré tous les partenaires au siège du fabricant d'équipements de frittage Budatec à Berlin pour le lancement du projet les 12 et 13 juillet 2023. Les autres partenaires et participants à ce projet sont également : Vitesco Technologies comme l'Université de Technologie de Chemnitz et les Instituts Fraunhofer ENAS et IMWS.

Dans le projet KuSIn, des pâtes, des outils, des machines et des procédés pour le frittage inductif de particules de cuivre pour la fixation de (multi-) puces et de substrats en électromobilité, ainsi que des applications connexes en électronique de puissance, seront développés. L'argent sera remplacé par le cuivre comme matériau d'assemblage de manière économe en ressources. Les températures de frittage plus élevées requises et la tendance à l'oxydation plus élevée du cuivre par rapport à l'argent sont traitées par un chauffage inductif rapide, sélectif et économe en énergie. L'utilisation du cuivre comme matériau d'assemblage en combinaison avec le chauffage par induction devrait permettre des améliorations significatives des coûts de processus et de l'efficacité énergétique tout en maintenant la fiabilité par rapport aux processus conventionnels de frittage d'argent. En particulier, l'utilisation accrue de substrats céramo-métalliques frittés sur les dissipateurs thermiques ou d'autres structures de grande surface pourrait favoriser davantage la diffusion de la technologie de frittage à basse température dans l'électronique de puissance.

Heraeus Electronics développera des pâtes de cuivre et des procédés de frittage inductif de particules de cuivre pour la fixation de puces et de substrats pour les assemblages électroniques de puissance. La réduction du coût des matériaux et les paramètres de processus coûteux tels que la température, le temps et la pression de frittage seront abordés.

En plus de coordonner le projet commun, Vitesco Technologies appliquera le nouveau procédé de frittage à la construction d'un module de puissance, qui sera testé par des tests et analyses approfondis et comparé à l'état de l'art.

Dans son sous-projet, Budatec conçoit et met en œuvre un équipement de frittage avec chauffage inductif et atmosphères définies. Cela permettra de rechercher et d’industrialiser ultérieurement le procédé de frittage inductif du cuivre.

L'Université de technologie de Chemnitz concevra et simulera les composants centraux et le processus de frittage inductif. De plus, le sous-projet comprend la réalisation d'un module de frittage inductif à intégrer dans l'équipement de frittage.

Les instituts Fraunhofer ENAS et IMWS développeront la bobine d'induction et le processus de frittage du cuivre et réaliseront des diagnostics de matériaux et des évaluations de fiabilité dans leur sous-projet. À cette fin, Fraunhofer ENAS conceptualisera des bobines d'induction miniaturisées pour le module de frittage inductif, les réalisera au moyen de processus microtechnologiques et recherchera l'application de la pâte de frittage de cuivre dans le processus de frittage inductif de cuivre. Le Fraunhofer IMWS se consacre à la recherche basée sur la microstructure des pâtes frittées de cuivre pendant le développement et le traitement ainsi qu'aux interactions entre les matériaux (formation de joints, vieillissement, dégradation) dans l'interface de contact frittée par induction, basée sur des méthodes d'investigation non destructives et des préparations de cibles de haute précision. , des techniques d'analyse à la plus haute résolution ainsi que des méthodes de caractérisation micromécanique, thermographique, électrique et chimique.