Kontaktierungssysteme für mikrostrukturierte Bauteile

Kontaktierungssysteme in der Hochleistungselektronik wie IHV-Module werden im industriellen Anwendungsbereich in Stromrichtern zur elektrischen Energieerzeugung und -übertragung und bei elektrischen Antrieben in stationären Anlagen oder Fahrzeugen (z.B. Hochgeschwindigkeitszügen) eingesetzt. Die Modulaufbauten sind auf einer aus Kupfer bestehenden Grundplatte montiert, die als Verbindung zu einem Kühlkörper dient. Aktive Hochleistungshalbleiterbauelemente sind in Silizium-Chips integriert, die auf mehreren, durch Lote verbundenen Lagen unterschiedlicher Materialien aufgebracht werden. Bedingt durch sehr hohe Spannungen und Ströme erwärmen sich die Halbleiterbauelemente über Joulesche Verlustleistung und heizen das gesamte Modul auf. Dies führt zu thermomechanischen Spannungen und somit zu Deformationen der Materialien, die mechanisches Versagen durch Rißbildung und Bruch zur Folge haben können.