Analyse, Design und Herstellung von DCB-basierten Multilayer-Leistungsmodulen

Im Rahmen ihrer Bachelor-/ Masterarbeit werden Sie neuartige leistungselektronische Module entwickeln, die für Spannungen für bis zu 5 kV ausgelegt sind. Um die hohen Spannungen innerhalb des Moduls sicher zu isolieren, verwenden Sie gestapelte Keramik-Kupfer-Verbundsubstrate, sogenannte DCBs. Die von Ihnen entwickelten Designs werden für zukünftige Module zur Steuerung von Energieflüssen innerhalb von DC/AC Versorgungsnetzen benötigt: das Smart Grid der Zukunft benötigt schnell reagierende Schaltaktoren und effiziente elektronische Transformatoren um die von Wind und Sonne bereitgestellte Energie verlustarm den Verbrauchern zur Verfügung zu stellen.

Die Leistungsmodule sollen komplette Halbbrücken-schaltungen und gegebenenfalls auch Gatetreiber-schaltungen beinhalten.

Um eine gute Kühlung der Leistungshalbleiter zu gewährleisten, ist auf ausreichende Kupferquer-schnitte und eine gute thermische Anbindung der verschiedenen Substratlagen an das Kühlsystem zu achten. Hierbei dürfen Anforderungen an die elektrische Isolation der verschiedenen Schaltungsteile und an einen niederinduktiven Aufbau nicht außer Acht gelassen werden.

Für Ihr Modul müssen Sie zunächst eine sinnvolle Anordnung von Leistungshalbleitern, Leitungsstrukturen und weiteren Bauelementen finden. Hierzu analysieren Sie den Stand der Technik und untersuchen Modulstrukturen hinsichtlich ihrer thermischen und elektromagnetischen Eigenschaften. Wichtig ist hierbei die Beachtung der Produzierbarkeit und der Testbarkeit. Ihre Ideen überprüfen Sie mittels multi-physikalischer Simulation. Zur Herstellung Ihrer Entwürfe greifen Sie einerseits auf vorhandene Fertigungsprozesse zurück, andererseits werden Sie darüber hinaus neue Prozessschritte entwickeln. Gefertigte Module werden in einem vorhandenen Messstand elektrisch und thermoelektrisch charakterisiert.

Die Möglichkeit zur Veröffentlichung Ihrer Ergebnisse ist gegeben.

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit

Ansprechpartner/in

Fachliche Auskünfte erteilt Ihnen gerne Dr.-Ing. Michael Meisser, IPE, michael.meisser@kit.edu Tel.:+49 (721) 608-26472

Branche

Elektrotechnik

Anforderungen

Wissensdurst sowie Vorkenntnisse in den Bereichen elektrische Messtechnik, Regelungstechnik und Leistungselektronik sind erwünscht. Sie sollten Literaturquellen selbstständig erarbeiten können. Vorkenntnisse in praktischen Aufbauten sowie im Umgang mit CAD und Simulationstools sind von Vorteil.

Zusatzinformationen

Bitte senden Sie Ihre Bewerbung online unter https://stellen.jobs.kit.edu/cgi-bin/appl/cv.pl?action=show&tmpl=cvpage_job_1&job_nr=3B0D1FD0-6F4B-4FFE-BAF1-907FB582A098 oder schriftlich unter Angabe der Stellenausschreibungsnummer IPE 18-16 an Frau Berger, Campus Nord, Telefon 0721 608-25184, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen.
Bei entsprechender Eignung werden schwerbehinderte Bewerber/innen bevorzugt berücksichtigt.

Bitte beziehen Sie sich bei Ihrer Bewerbung auf Thesius.