Plasmatechnologie in Aktion - Live auf der PCIM Europe 2025
Leistungsmodule sind das Herzstück moderner Leistungselektronik - ob in der E-Mobilität, der industriellen Automatisierung oder bei Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien. Vom 6. bis 8. Mai 2025 zeigt Plasmatreat auf der PCIM Europe in Nürnberg, wie die Plasmatechnologie die Leistung und Zuverlässigkeit dieser kritischen Komponenten deutlich verbessern kann.
Am Stand 169 in Halle 7 demonstrieren wir live, wie Oxidschichten automatisch und inline entfernt werden können und wie unsere PlasmaPlus®-Beschichtungstechnologie Delaminationen beim Umspritzen effektiv verhindert. Besuchen Sie uns vor Ort und erfahren Sie, wie eine zukunftsfähige Oberflächenbehandlung aussieht - präzise, reinraumtauglich und umweltfreundlich.
Herausforderungen bei der Produktion von Halbleitern und Leistungsmodulen
Harte Anforderungen an Materialien und Verbindungen
Hochleistungsleistungsmodule müssen über Jahre hinweg unter extremen Bedingungen zuverlässig arbeiten. Ob in Elektrofahrzeugen, Windkraftanlagen oder Industrieantrieben, diese Komponenten sind hohen Temperaturen, hohen Spannungen und starken mechanischen Belastungen ausgesetzt - und das bei immer kompakteren Bauformen.
Eine besondere Herausforderung stellen die so genannten "Tripelpunkte“ dar, an denen unterschiedliche Materialien wie Kupfer, Keramik und Vergussmassen aufeinander treffen. Diese Zonen sind anfällig für Spannungen, Lufteinschlüsse oder Adhäsionsfehler - all das kann die Lebensdauer des Moduls verkürzen. Eine der Hauptursachen: oxidierte Metalloberflächen, die die Lötbarkeit beeinträchtigen und den Kontaktwiderstand erhöhen. Ein weiteres häufiges Risiko ist die Delaminierung von Epoxidharz während des Umspritzens. Um diese Probleme zu lösen, sind eine zuverlässige Verbindungstechnologie und eine gezielte Oberflächenbehandlung unerlässlich.
Live-Demo auf der PCIM Europe
Erleben Sie unsere Plasmatechnologie live am Stand 169 in Halle 7. In einer vollautomatischen Demozelle zeigen wir Ihnen sowohl die REDOX-basierte Inline-Oxidreduktion als auch die funktionale Nanobeschichtung mit PlasmaPlus® - alles unter realistischen Produktionsbedingungen.
Ein Highlight unseres Messestandes ist die robotergesteuerte Plasmabehandlungseinheit (PTU), die eine präzise, berührungslose Behandlung auch komplexer Geometrien ermöglicht. An unserem interaktiven Plasmademonstrationstisch können Sie die Auswirkungen der Plasmabehandlung selbst sehen und fühlen - von der Oberflächenreinigung und -aktivierung bis hin zur verbesserten Benetzbarkeit.
Unsere Experten vor Ort beraten Sie gerne, wie unsere Technologien auf Ihre spezifischen Anwendungen und Prozesse zugeschnitten werden können.
Anwendungsfälle - Wo Plasma den Unterschied macht
Anwendungsbereiche in anspruchsvollen Branchen
Unsere Plasmasysteme werden überall dort eingesetzt, wo Leistungsmodule extremen Bedingungen ausgesetzt sind und zuverlässig funktionieren müssen. Unterschiedliche Branchen stehen vor unterschiedlichen Herausforderungen - die Lösung ist jedoch immer dieselbe: fortschrittliche Oberflächenbehandlung mit Openair-Plasma® und PlasmaPlus®.
E-Mobilität
In Wechselrichtern, Batteriemanagementsystemen und Ladegeräten sorgt Plasma für stabile elektrische Kontakte und verhindert Delamination in hochdynamischen Umgebungen mit starker Hitze- und Strombelastung.
Erneuerbare Energien
Photovoltaik- und Windenergiesysteme müssen trotz UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen langfristig haltbar sein. Plasmabeschichtungen helfen, kritische Kontaktbereiche zu schützen und die Zuverlässigkeit zu verbessern.
Industrielle Automatisierung
Leistungsmodule in Industrie- und Robotersystemen müssen Vibrationen, Staub und rauen Medien standhalten. Die Plasmabehandlung verbessert die Haftung von Vergussmassen und gewährleistet langlebige, hochintegrierte Verbindungen.
Zu den wichtigsten Herausforderungen zählen:
Lunker in Lötverbindungen
- Thermische und elektrische Impedanz: Hohlräume können die thermische und elektrische Leitfähigkeit von Lötstellen verringern. Dies kann zu Hotspots, erhöhtem Widerstand und möglichen Ausfällen aufgrund von Überhitzung führen.
- Mechanische Schwachstellen: Lunker beeinträchtigen die mechanische Integrität von Lötstellen und machen sie anfälliger für Risse und Ausfälle unter thermischer und mechanischer Belastung.
Oxidation von Metalloberflächen
- Schlechte Adhäsion: Oxidierte Oberflächen behindern die ordnungsgemäße Verbindung zwischen den Materialien, was zu Delamination oder schlechter mechanischer Festigkeit der montierten Komponenten führen kann.
- Inkonsistente Lötung: Oxide bilden Barrieren, die verhindern, dass das Lot gleichmäßig benetzt und verteilt wird, was zu schwachen und unzuverlässigen Lötstellen führt.
Materialkompatibilität
- Unstimmige Wärmeausdehnung: Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten. Ohne geeignete Oberflächenbehandlung und Verbindungstechniken können thermische Zyklen Spannungen verursachen, die zu Delamination oder Rissen führen.
- Chemische Inkompatibilität: Die Materialien müssen sorgfältig ausgewählt und behandelt werden, um chemische Reaktionen zu verhindern, die die Leistung beeinträchtigen oder zu Ausfällen führen können.
Flussmittelrückstände
- Verunreinigung: Flussmittelrückstände können die Baugruppe verunreinigen, was zu elektrischen Kurzschlüssen, Korrosion und Zuverlässigkeitsproblemen führen kann.
- Herausforderungen bei der Reinigung: Da die Bauteile immer kleiner und dichter gepackt werden, wird es immer schwieriger, Flussmittelrückstände zu entfernen, ohne die Bauteile zu beschädigen.
Miniaturisierung
- Anforderungen an die Präzision: Kleinere Bauteile und feinere Abstände erfordern extrem präzise Fertigungsprozesse. Selbst kleine Unzulänglichkeiten können zu erheblichen Leistungsproblemen oder Ausfällen führen.
- Wärmeableitung: Eine effiziente Wärmeableitung wird immer schwieriger, je kleiner die Bauteile werden. Daher sind hochwertige Lötstellen und Materialien erforderlich, um die Wärme effektiv abzuleiten.
Langfristige Verlässlichkeit
- Umwelteinflüsse: Leistungselektronik ist oft rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, darunter hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibrationen. Die Gewährleistung, dass alle Materialien und Verbindungen frei von Löchern und Defekten sind, ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der langfristigen Zuverlässigkeit.
- Alterung und Degradation: Mit der Zeit können sich Materialien abnutzen und Verbindungen schwächer werden. Lücken und Unvollkommenheiten beschleunigen diesen Prozess und führen zu frühen Ausfällen.
Angehen dieser Herausforderungen
Techniken wie die Openair-Plasma®-Technologie und die Inline-fähige Oxidreduzierung des REDOX-Tools können Oberflächen effektiv reinigen und vorbereiten und so sicherstellen, dass alle Materialien richtig haften und auch unter den hohen Anforderungen der Leistungselektronik zuverlässig funktionieren.
Dies führt zu einer verbesserten elektrischen Leistung, einem höheren Ertrag und einer verbesserten allgemeinen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Komponenten.
