Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

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

Opis projektu

Bardziej ekologiczna i wydajna elektronika

Elektronika mocy skupia się na wydajnej konwersji energii elektrycznej z jednej formy na inną. Wykorzystywana zarówno w elektronice codziennego użytku, jak i w wielkoskalowych systemach przemysłowych technologia opiera się na specjalnych urządzeniach zwanych półprzewodnikami. Rozwój technologii półprzewodników pozwolił na stworzenie bardziej energooszczędnych urządzeń w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami krzemowymi, ale wykorzystywane surowce tracą wytrzymałość w wysokich temperaturach. Zespół finansowanego ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu OrganVOID opracuje nowy rodzaj pasty miedzianej, która tworzy mocniejsze i bardziej niezawodne połączenia w tych urządzeniach. Naukowcy zamierzają zaprojektować wydajne i łatwe w użyciu rozwiązanie, które można wykorzystać do rozwoju zielonych technologii i obniżenia globalnej emisji CO2.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Wkład UE netto
€ 232 916,16
Koszt całkowity
Brak danych