KorSikA – Korrosionsfeste Sinterverbindungstechnologie für korrosionsgefährdete Anwendung


Um die für Offshore Windkraftanlagen geforderte Lebensdauer von bis zu 40 Jahren unter extremen Umweltbedingungen zu erreichen, müssen neue Verbindungstechniken für die leistungselektronischen Komponenten entwickelt und qualifiziert werden. Als besonders vielversprechende zuverlässige Verbindungstechnik hat sich die Silbersintertechnologie  herausgestellt. Sie hat das Potential, die etablierten Löttechniken in besonders beanspruchten Anwendungen zu ersetzen. Ziel des Projekts KorSikA ist die Erarbeitung eines tieferen Verständnisses zu den Korrosionsbedingungen, -effekten und -einflüssen bezüglich der verwendeten Sinterpasten und deren Fügepartnern. Dabei wird auch ein möglicher Einfluss der Fertigungsprozesse bezüglich eingetragener Verunreinigungen analysiert, um gegebenenfalls geeignete Abhilfemaßnahmen zu entwickeln.

Im Projekt sollen außerdem erstmalig Prüfkonzepte für die „Korrosivität“ (chemische Zersetzung) der neuen Zusatzwerkstoffe erarbeitet werden. Ableitend aus dem gewonnen Verständnis und den erarbeiteten Erkenntnissen sollen Testverfahren auf Basis elektrochemischer Mess- und Analyseverfahren definiert werden, die es ermöglichen eine weitreichende Materialqualifikation auch mit Blick auf die zu erwartenden Anwendungsbereiche zu ermöglichen. Die sich daraus ableitenden Konzepte zum Korrosionsschutz sind genauso Teil der Arbeiten in diesem Projekt, wie die Betrachtung der Korrosionsfördernden Einflüsse durch die unterschiedlichen Prozessschritte.

Die in diesem Projekt erwarteten Erkenntnisse sollen die Effizienz und die Betriebssicherheit von energietechnischen Anlagen nachhaltig erhöhen und eine deutliche Verlängerung der Lebensdauer ermöglichen. Das ist nicht nur für Offshore Windanlagen zwingend erforderlich sondern gleichwohl für Anwendungen im Mobilitätssektor. Gleichzeitig sollen dadurch Kosten für Instandsetzungs- und Servicemaßnahmen verringert werden. Dieses ist ein weiterer Schritt auf dem Weg hin zu einer effizienten und CO2-neutralen Deckung des Energiebedarfs für eine ressourceneffizienten, umweltfreundlichen Industrie und Gesellschaft.

 

 

 

Abb.: schematische Darstellung von korrosionskritischen und kritischen Punkten eines Leistungsmoduls.


Koordinator: Dr.-Ing. Stefan Wagner, Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM)

Projektpartner (Karte):

  • Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM)
  • Dr. O. K. Wack Chemie GmbH
  • Danfoss Silicon Power GmbH
  • Siemens Aktiengesellschaft - Corporate Technology - CT RTC ELE PME-DE
  • SEMIKRON Elektronik GmbH & Co. KG
  • Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG
  • Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH

Laufzeit: 01.05.2016 bis 30.04.2019

FKZ: 03XPOO58