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Optimisation & Regulation of Groundbreaking Antioxidant Nanopastes and Void-control by Organics In Die-attachments

Descrizione del progetto

Un’elettronica più ecologica e potente

L’elettronica di potenza studia la conversione efficiente dell’energia elettrica da una forma all’altra. Questa tecnologia, usata nell’elettronica di tutti i giorni e nei sistemi industriali su larga scala, si basa su dispositivi specifici chiamati semiconduttori. I progressi della tecnologia dei semiconduttori hanno permesso di produrre dispositivi con un’efficienza energetica maggiore rispetto a quelli tradizionali in silicio, ma i materiali associati sono deboli alle alte temperature. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto OrganVOID svilupperà un nuovo tipo di pasta di rame che crea legami più forti e affidabili in questi dispositivi. Il gruppo di ricerca si propone di progettare una soluzione potente e facile da usare che possa essere sfruttata per potenziare le tecnologie verdi e ridurre le emissioni globali di CO2.

Obiettivo

To address the global climate crisis and achieve carbon neutrality, power electronics using wide bandgap (WBG) and ultra-wide bandgap (UWBG) semiconductors are urgently needed to replace current Si devices for higher energy efficiency. However, existing die-attach technologies derived from Si devices tend to fail at high temperatures (>175°C), slowing the development of WBG/UWBG devices. Here, we propose a novel antioxidant Cu sintering nanopaste, using reducing organics and precise void control in die attachments (DA), to produce DA with superior properties and reliability performance compared to state-of-the-art sintering pastes. This two-year project will involve multiple disciplines, including physics, chemistry, materials science, engineering, and computer science, employing methods such as multi-scale simulations, antioxidant Cu nanopaste synthesis, advanced materials characterisation for 3D microstructure construction of DA, sintering process development, and cutting-edge reliability evaluation techniques. Crucially, first-principles calculations and molecular dynamics simulations will be combined to model the evolution and diffusion/bonding behaviour of organic additives at sintering necks at the atomic level, guiding the formulation design of Cu nanopastes. In addition, a hybrid finite element method (FEM), coupled with void characteristics, microstructure, and multi-field effects (electric, thermal, and mechanical), will be developed for the accurate lifetime prediction (accuracy: >90%) of Cu sintering joints in WBG devices. The aim is to create an antioxidant Cu nanopaste capable of directly sintering a reliable DA with a shear strength of over 25 MPa at low temperatures (<250°C), in air and without the need for pressure or a protective atmosphere. This work could significantly advance the replacement of conventional Si power electronics with WBG and UWBG devices, greatly improving energy efficiency and reducing fuel consumption and CO2 emissions.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 232 916,16
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato
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