Industrie und Forschungseinrichtungen wollen Konzepte zur Erhöhung der Stabilität von Bondverbindungen erarbeiten

Die Zuverlässigkeit leistungselektronischer Module, die für den Antrieb von Elektrofahrzeugen benötigt werden, wird maßgeblich durch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der stromführenden Drahtverbindungen zu den Halbleiterschaltern, der sogenannten Bondverbindungen (siehe Bilder) bestimmt.  Diese Draht- oder Bändchen-Bonds  sind quasi die Hauptschlagadern leistungselektronischer Antriebe, denn über sie wird die gesamte Antriebsenergie für Elektrofahrzeuge verteilt. Wenn sich eine solche Verbindung löst, kann der gesamte Antrieb des Elektrofahrzeugs ausfallen.

Die Partner des Verbundprojekts RoBE– "Robustheit für Bonds in E-Fahrzeugen"– haben sich das ambitionierte Forschungsziel gesteckt, eine zuverlässige Lebensdauerprognose jeder Bondverbindung schon bei der Herstellung zu ermöglichen und die Bondlebensdauer mindestens zu verdoppeln.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert dieses Verbundprojekt, denn die Lösung auch solcher technologischer Fragestellungen wird mit darüber entscheiden, ob sich Deutschland zu einem Leitanbieter für Elektromobilität entwickeln kann.

Das Verbundprojekt zielt auf ein tieferes Verständnis der Einflussfaktoren und der mechatronischen Zusammenhänge der Bond-Technik. Durch die Erforschung, Modellierung und Simulation der Prozesse und Materialien der Bondtechnologie und der Entwicklung alternativer Techniken wie dem Laserstrahlschweißen sollen heutige Verfahrensgrenzen überwunden werden.

Wichtigster Hebel zur Erforschung der benötigten innovativen Lösungen ist in diesem Projekt die Zusammenführung der Kompetenzen entlang der kompletten Entwicklungs- und Entstehungskette durch die Kooperation von Industrie und Forschungsinstituten. Unter der Führung der AUDI AG (Fahrzeughersteller) wird RoBEmit den Partnern Conti Temic microelectronic GMBH (Zulieferer der Automobilindustrie), Infineon Technologies AG (Hersteller leistungselektronischer Module), F&K Delvotec (Hersteller Bondautomaten), W.C. Heraeus GmbH (Hersteller Bondmaterialien), LTI Drives (Hersteller Industrie- und Solarumrichter), S&F Systemtechnik (Automatisierung) und den Forschungsinstituten Fraunhofer IZM und Fraunhofer ILT mit einer Laufzeit von drei Jahren einen neuen Benchmark für die Zuverlässigkeit von Bondverbindungen setzen.

Das Verbundprojekt RoBE wird im Rahmen des Programms IKT 2020 im Themenfeld „Schlüsseltechnologien für die Elektromobilität (STROM)“ vom BMBF mit 4,96 Mio. Euro gefördert.