In der modernen Leistungselektronik bilden Powermodule das Herzstück vieler Anwendungen. Auf der PCIM Europe 2025 in Nürnberg zeigt die Plasmatreat GmbH, wie Openair-Plasma, PlasmaPlus und die neue REDOX-Anwendung zentrale Herausforderungen in der Powermodulproduktion lösen – auch unter Reinraumbedingungen. Auf dem Messestand 169 in Halle 7 stehen vom 6. bis zum 8. Mai die automatisierte und inlinefähige Oxidschichtreduzierung und die Plasmabeschichtung zur Vermeidung von EMC-Delaminierung im Overmolding-Prozess im Fokus.
Herausforderungen für Powermodule
Moderne Powermodule müssen über Jahre hinweg hohen Spannungen und Strömen standhalten. In der Praxis sind dies Übergangstemperaturen von über 175 °C, elektrische Spannungen im Kilovoltbereich und Leistungsdurchsätze von mehreren hundert Kilowatt. Hinzu kommen komplexe Anforderungen an die Materialverbindungen innerhalb der Module – vor allem an den sogenannten „Triple Points“, an denen unterschiedliche Werkstoffe wie Kupfer, Keramik und Vergussmassen aufeinandertreffen. Dort entstehen häufig Spannungen, Lufteinschlüsse oder Haftungsprobleme, die die Lebensdauer der Module beeinträchtigen können.
Mechanische Ausfälle vermeiden
Besonders kritisch ist die Bildung von Oxidschichten auf Kupferoberflächen, die zu erhöhten Kontaktwiderständen oder einer schlechten Lötbarkeit führen. Auch Delaminationen von Epoxid-Vergussmassen im Spritzgussprozess stellen ein Risiko dar, das mechanische Ausfälle begünstigt. Plasmatreat bietet mit seinen Atmosphärendruckplasmalösungen leistungsstarke Technologien zur Oberflächenmodifikation, die diese Schwachstellen adressieren. Die trockenen, chemiefreien und VOC-freien Plasmalösungen Openair-Plasma, PlasmaPlus und REDOX-Technologie lassen sich inline in Fertigungsprozesse integrieren.
Selektive Inline-Plasmabehandlung
Die Oxidschichtreduzierung mittels des REDOX-Tools ermöglicht eine selektive Inline-Plasmabehandlung, durch die Oxidschichten auf metallischen Oberflächen flussmittelfrei entfernt werden. Dies optimiert die elektrische Leitfähigkeit und verbessert die Haftung von Verbindungsschichten. Diese Technologie wird auf der Messe live demonstriert.
Beschichtung mit PlasmaPlus
Nach der gezielten Oxidreduktion mit REDOX im Inlineprozess folgt die funktionale Beschichtung mit PlasmaPlus. Dabei wird eine haftvermittelnde Nanobeschichtung (PT-Bond) aufgetragen, die das Powermodul auf den nachfolgenden Overmolding-Prozess vorbereitet. Ein weiteres Highlight auf dem Messestand ist die Plasma Treatment Unit (PTU), an der die Oberflächenbehandlung mit Openair-Plasma und PlasmaPlus robotergesteuert demonstriert wird.