Accordo Quadro Unict-STMicroelectronics

L’Università di Catania e STMicroelectronics hanno sottoscritto un Accordo Quadro con il quale intendono attivare i seguenti tre progetti di ricerca, su tematiche di interesse comune, da sviluppare nel biennio 2022-2023:

1. To increase power density, efficiency, and reliability of power modules solutions for traction inverter based on Full Silicon Carbide (SiC) switch
2. Health Monitoring for Analog – Digital Mixed Power Circuits for Predictive Maintenance
3. Development of an optical Bench for LiDAR application

I progetti

Progetto 1: Aumentare la densità di potenza, l'efficienza e l'affidabilità delle soluzioni dei moduli di potenza per inverter di trazione basate su switch Full Silicon Carbide (SiC): l'obiettivo di questo programma è abilitare e promuovere l'adozione di soluzioni a base di carburo di silicio nel settore dei Veicoli Elettrici; il programma utilizzerà uno sviluppo di un modulo di alimentazione a raffreddamento laterale singolo come veicolo di prova al fine di convalidare tutti i modelli utilizzando dati sperimentali e l'esperienza già disponibile su progetti e processi simili. 

Sottoprogetti: 
1.1 Progettazione del pacchetto e sviluppo del sistema di raffreddamento (integrazione CAD/CAE) e minimizzazione delle perdite di commutazione attraverso l'ottimizzazione del modulo/layout (aumento della densità di potenza; maggiore affidabilità dei Componenti, riducendo le perdite di commutazione e aumentando l'efficienza); 
1.2 Caratterizzazione del materiale (Aumentare il livello di confidenza sulla progettazione del pacchetto e sullo sviluppo del processo – accelerare il time to market e consentire l'aumento della temperatura operativa); 
1.3 Simulazione meccanica (valutare l'integrità del modulo e l'affidabilità del dispositivo durante la fase iniziale dello sviluppo del prodotto); 
1.4 Simulazione dell'interazione CFD e struttura fluida (valutare la resistenza termica del modulo autonomo e l'impatto del sistema di raffreddamento); 
1.5 Dadi paralleli: ottimizzazione del matching funzionale e valutazione Montecarlo (aumento della densità di potenza/maggiore affidabilità); 
1.6 Modellazione del sistema (migliorare il design del pacchetto e valutare la risposta del modulo sull'inverter di trazione; ottimizzare l'area SiC rispetto alla potenza nominale e Rth. per garantire la conformità con il profilo di missione definito).

Progetto 2: Modellizzazione predittiva e monitoraggio dei difetti e guasti per circuiti analogici–digitali misti con finalità di manutenzione predittiva: l'obiettivo di questo programma è quello di abilitare e promuovere l'adozione di soluzioni a base di silicio nel campo della guida autonoma rimuovendo la ridondanza necessaria per soddisfare i severi requisiti di sicurezza (requisiti ASIL D). Comprendere il degrado delle strutture MOS e monitorare tale degrado consentirà l'implementazione della diagnostica preventiva; in sintesi il programma si pone i seguenti obiettivi/target: 

a. Identificare le modalità di guasto critico del MOSFET di potenza e il relativo stress durante la vita;
b. Definire la Fisica del guasto e relativi modelli con variazioni dei parametri elettrici;
c. Validazione del modello;
d. Sviluppo IP per circuiti di autotest embedded (monitor e allarme);
e. Dimostratore;
f. Validazione dell'architettura.

Progetto 3: Sviluppo di un banco ottico per applicazione LiDAR: l'obiettivo di questo programma è caratterizzare un modulo trasmettitore LiDAR a 4 canali 4x125W in diverse condizioni ambientali sia fisiche (distanza, allineamento trasmettitore-ricevitore, vibrazioni, temperatura) che elettriche (interferenze EMI, rumore elettrico ecc.); in sintesi il programma si pone i seguenti obiettivi/target:

a. Realizzare un banco in grado di riprodurre e controllare diverse condizioni ambientali ed elettriche;
b. Caratterizzazione della trasmissione di segnali ottici sotto diversi stimoli ambientali;
c. Definizione e validazione del modello;
d. Robusta configurazione per la misurazione degli impulsi.

Manifestazioni d'interesse

Il budget massimo totale riservato per il complessivo dei progetti è pari a 1,2 M€.

I docenti interessati a partecipare a tali progetti sono invitati ad inviare, entro il 15/12/2021, una manifestazione d’interesse al seguente indirizzo e-mail ac.ari@unict.it  (indicando nel subject "Manifestazione di interesse per progetti UNICT-STMicroelectronics") specificando:

- tematica d’interesse (progetto e/o sottoprogetto) con riferimento agli identificativi indicati nella lista;
- nome e ruolo del personale UNICT coinvolto;
- breve cv del coordinatore del gruppo di ricerca;
- competenze possedute dal coordinatore e dai componenti il gruppo di ricerca attinenti le tematiche del progetto;
- risultati precedentemente ottenuti dal coordinatore e dai componenti il gruppo di ricerca attinenti le tematiche del progetto.

La partecipazione a tale manifestazione di interesse è riservata esclusivamente al personale dell’Università di Catania. Sarà possibile, inoltre, prevedere l’assunzione a tempo determinato di personale aggiuntivo con adeguate specializzazioni a valere sui fondi dello stesso progetto.

Webinar

Ulteriori informazioni e chiarimenti, relativi agli aspetti tecnico-scientifici dei tre progetti proposti, saranno forniti da rappresentanti di STMicroelectronics durante un webinar di presentazione ed approfondimento che si terrà giorno 10 dicembre 2021 a partire dalle 9,30 (Programma)