För att realisera enheterna för växelspänning, växelström och elektrisk effekt med minsta mätosäkerhet vid Riksmätplatsen används så kallade termoomvandlare. Med en termomvandlare kan man jämföra en okänd växelspänning (ac) mot en känd likspänning (dc) som är spårbar till naturkonstanter via Josephsoneffekten. Varje termoomvandlare har ett fel (ac-dc differens) som måste karakteriseras som en del av realiseringen. I detta projektet kommer nya karakteriseringsmetoder utvecklas med en programmerbar Josephsonnormal, som kan generera exakt definierade (kvantiserade) likspänningar och växelspänningssignaler med beräkningsbart effektivvärde.

Efter projektet kommer Riksmätplatsen vara ett av få NMI (National Metrology Institute) i världen med en egen realisering av växelenheterna, vilket gör oss oberoende av externa aktörer och ökar säkerheten i spårbarhetskedjan. De nya metoderna kommer även användas i Riksmätplatsens verksamhet för att förbättra mätosäkerheten vid kalibrering i lågfrekvensområdet (<1 kHz), speciellt vid 3–10 Hz då mätinstrument med betydligt bättre prestanda än tidigare i det området kommit ut på marknaden.

I dagens snabbt utvecklande teknologiska landskap är kraftelektronik en avgörande komponent för att säkerställa effektiv och pålitlig energihantering. För att möta de höga krav som ställs på moderna elektroniska system är det viktigt att noggrant karakterisera och testa kraftelektroniska komponenter och moduler. Vårt labb är specialiserat på att utföra elektrisk karakterisering samt hållbarhets- och robusthetstester, vilket hjälper till att säkerställa att produkterna uppfyller de strängaste kvalitets- och prestandakriterierna.

Genom att utföra dessa tester kan vi identifiera och analysera de elektriska egenskaperna hos kraftelektroniska enheter, vilket är avgörande för att optimera deras funktion och livslängd. Dessutom bidrar våra hållbarhets- och robusthetstester till att säkerställa att produkterna klarar av de påfrestningar de utsätts för i verkliga applikationer, vilket minskar risken för fel och ökar tillförlitligheten.

Vårt labb är utrustat med den senaste teknologin och drivs av ett team av erfarna ingenjörer och tekniker som är dedikerade till att leverera högkvalitativa testresultat. Vi arbetar nära våra kunder för att förstå deras specifika behov och erbjuder skräddarsydda lösningar som hjälper dem att nå sina mål.

För att säkerställa att våra tester håller högsta möjliga standard och noggrannhet, använder vi en rad avancerade utrustningar som är speciellt utformade för att möta de komplexa kraven inom kraftelektronik. Vi utför mätningar både på komponent och wafers. Nedan presenterar vi några av våra mest använda och pålitliga utrustningar:

• Tek Curve tracer 2000 V och 16 A: Denna apparat är idealisk för att mäta ström-spänningskarakteristik med hög precision och tillförlitlighet.
• IWATSU Curve tracer 5kV och 400A: Med kapacitet att mäta höga spänningar och strömmar, är denna apparat perfekt för att testa kraftfulla elektroniska komponenter.
• Keysight Curve tracer B5105A 10kV och 1.5kA: Denna avancerade maskin möjliggör mätningar vid extremt höga spänningar och strömmar, vilket är avgörande för att testa de mest krävande kraftelektroniska enheterna.
• Temperaturmätning från -50°C till 225°C: För att säkerställa att komponenterna fungerar korrekt under olika temperaturförhållanden, använder vi temperaturmätning som sträcker sig från extrem kyla till hög värme.
• MPI automation probe station TS2000-HP: Denna automatiserade probstation möjliggör hög precision och effektivitet vid testning av halvledarkomponenter på wafer.
• ipTEST UIS (Unclamped Inductive Switching) och SCWT (Short Circuit Withstand Time): För att utföra hållbarhetstester använder vi dessa apparater för att mäta enheternas förmåga att motstå induktiv omkoppling utan spänningsbegränsning och kortslutningstålighet.

Vi utför mätningar av ström-spänningskarakteristik för MOSFETs och andra typer av transistorer, dioder med mera. Dessa mätningar ger värdefulla data för datablad eller verifiering av datablad för enheter och komponenter. Vår utrustning är gjord för att hantera olika specifikationer och krav, vilket säkerställer att vi kan erbjuda exakta och pålitliga resultat.

Genom att använda dessa avancerade maskiner kan vi erbjuda omfattande och detaljerade analyser som hjälper våra kunder att optimera sina produkter och säkerställa att de uppfyller alla nödvändiga standarder och specifikationer.

Utforska vår webbplats https://www.ri.se/sv/expertisomraden/halvledare-och-kraftelektronik för att lära dig mer om våra tjänster och hur vi kan hjälpa dig att säkerställa att dina kraftelektroniska produkter är redo för marknaden.

In the quest for sustainable energy applications, biomass has emerged as a promising resource. By leveraging cutting-edge techniques like laser-induced graphitization, we can transform this abundant material into high-quality graphite and graphene, opening new doors for advanced technologies.

Some exciting applications? Supercapacitors, batteries, and power electronics devices! With graphene’s exceptional conductivity and surface area, these innovations are set to revolutionize how we store and deploy energy efficiently, offering compact, reliable, and high-performance solutions for modern energy needs.

The combination of renewable resources and advanced materials is paving the way toward a cleaner, greener future. Let’s innovate for impact! 🌍

Syfte och mål

FA2IR bygger på Penta/Euripides-projektet FA4.0 som har demonstrerat användningen av AI-algoritmer i felanalys för att effektivisera analystekniker. FA2IR-projektet kommer att undersöka viktiga tillämpningar av AI-metoder på databaser i felanalys (FA) av mikroelektronik. Huvudsyftet med FA2IR är att göra FA-databaser AI-färdiga och att utveckla förbättrade FA4.0-AI-baserade metoder för bild- och mätdataanalys. Standardiseringsinsatser kommer att driva på digitaliseringsstandarder inom den internationella halvledargemenskapen.

Förväntade effekter och resultat

Genom att minska den tid det tar att analysera fel i mikroelektronik kan företag reagera snabbare på produktionsproblem och fältfel. Den genomsnittliga analystiden kommer att minska och en högre datastandardiseringsnivå kommer att uppnås efter projektets slut. På grund av den förbättrade effektiviteten i AI-driven felanalys av mikroelektronik kan företag ta en större andel av mikroelektronikmarknaden tack vare en ökning av precisionen i felbedömning inom mikroelektronikproduktionsprocesser och en konsekvent minskning av datafel.

Planerat upplägg och genomförande

FA2IR samlar 17 partners från hela värdekedjan i FA och fyra länder. Sex arbetspaket är definierade: WP 1. Specifikation, gapanalys och uppföljning och WP 6. Användningsfall, validering och prestandatester sätter upp ramen med specifikationer och krav respektive utvärdering. WP2 - WP5 återspeglar innovationer där en SoA inte existerar i felanalys av mikroelektronik: De är: WP 2. AI-färdigt datalandskap och FA-verktygsintegration WP 3. AI-förbättrad dataanalys WP 4. Verktyg för utvärdering av datamiljö för felanalys WP 5. Integration av Molntjänster och externa AI-verktyg

Vid riksmätplatsen är alla elektriska storheter spårbara till SI-systemet från primärrealiseringar av likströmsresistans (kvantiserad Halleffekt, QHE) och likspänning (Josephsoneffekt). Realisering av elektrisk impedans (växelströmsresistans, kapacitans, induktans) sker via långa spårbarhetskedjor vilket ger en stor mätosäkerhet och introducerar potentiella felkällor.

I ett tidigare projekt utvecklades ett mätsystem och ett grafenchip för realisering av växelströmsresistans med QHE. I detta projekt kommer vi att göra systematiska precisionsmätningar för att identifiera möjliga förbättringar av mätsystemet samt utveckla nya metoder för att minimera mätosäkerheten. Vi kommer att tillverka och testa nya grafenchip med optimerad design för växelströmsresistans. Vi kommer även att bygga nya resistansnormaler som klarar av att upprätthålla en lägre mätosäkerhet.

Detta projekt väntas leda till en betydligt lägre mätosäkerhet för växelströmsresistans vid riksmätplatsen. På sikt kan mätosäkerheten för samtliga impedansenheter förbättras då realiseringen av dessa bygger på växelströmsresistans. En primärrealisering av växelströmsresistans har också potential att öppna upp för nya användningsområden, som t.ex. bestämning av förlustfaktorer vid olika frekvenser som är svårt utan en kvantnormal.

GIGABAT är ett banbrytande EU-finansierat projekt som syftar till att omdefiniera framtiden för batteriproduktion genom integrering, optimering och validering av ny teknik.

Ambitionen i GIGABAT är att understödja EU:s förmåga att öka produktionskapaciteten av batterier. Med sikte på EU:s mål för 2030 ser projektet en ökning från nuvarande 60 GWh till 900 GWh.

För att uppnå detta ambitiösa mål främjar GIGABAT EU-baserade maskiner och leverantörer. Genom att värdesätta tekniskt och industriellt oberoende är det möjligt att omdefiniera landskapet för batteriproduktion.

Integrationen av lokal energi- och materialförsörjning är en del av uppdraget. GIGABAT föreställer sig ett dynamiskt lokalt ekosystem där varje komponent bidrar till GIGA-fabrikernas effektivitet och hållbarhet, och där standarderna för storskalig cellproduktion i Europa omdefinieras.

GIGABAT:s huvudmål är att stärka den europeiska batteritillverkningsindustrin. GIGABAT-konsortiet, som samordnas av CIDETEC Energy Storage, syftar till att göra detta genom att arbeta nära nyckelaktörer för att skapa högkvalitativa och kostnadseffektiva batterier, med särskilt fokus på GEN3b-teknik (litiumjon). För att uppnå detta måste nya energieffektiva maksiner utvecklas för batteritillverkning eller anpassa befintliga maskiner för att möta nya batterispecifikationer. Funktionstester kommer att äga rum i pilotanläggningar för att simulera verkliga förhållanden. GIGABAT fokuserar också på att integrera och optimera Giga-fabriker med stark tonvikt på hållbarhet, minskning av koldioxidavtryck, förbättrad energihantering, digitalisering och användning av maskiner tillverkade i Europa.