Modellierung zur Dimensionierung von Kühlkonzepten für Leistungshalbleiter

Die Promotion soll sich mit der effizienten Kühlung von SiC-Leistungshalbleitern (SiC - Silizium Carbid) beschäftigen. Aufgrund ihrer geringen Verluste und hohen Leistungsdichte sind sie unter anderem für den Automobilmarkt im Bereich der elektrischen angetriebenen Fahrzeuge (BEV - Batterie Electric Vehicle) besonders interessant. Die gegenüber Si-Halbleitern signifikant höhere Leistungsdichte und der sehr geringe Bauraum erfordern ein hocheffizientes Kühlsystem.
Um dieser Herausforderung zu begegnen, haben führende Hersteller von SiC-Leistungshalbleitern
Module entwickelt, die doppelseitig gekühlt werden können und somit einen besseren Wärmetransport in das verwendete Kühlmedium ermöglichen. Die geringe Baugröße und die Erweiterung um eine weitere Kühlfläche erfordern einen sehr hohen Integrationsgrad der Module in das Kühlsystem. Der hohe Integrationsgrad sowie neue Möglichkeiten bei der Anordnung und Anströmung der Kühlflächen erfordern zudem ein hohes Maß an konstruktivem und simulativem Aufwand.
Diese Problemstellung war ein zentrales Thema im BMBF Forschungsprojekt UmSiChT und wird darüber hinaus in weiteren Aspekten und Anwendungsmöglichkeiten im Rahmen der Promotion betrachtet.