Pressemeldung

2007-07-17

Fünffach höhere Temperaturwechselfestigkeit für die Automobilindustrie

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SEMIKRON stellt ein 100% lötfreies IGBT-Modul für 22kW bis 150kW Hauptantriebe von Elektro- und Hybridfahrzeugen vor. Im Vergleich zu herkömmlichen Modulen mit gelöteter Grundplatte und Lötanschlüssen besitzt der SKiM® eine fünffach höhere Temperaturwechselfestigkeit.

Einige Leistungshalbleiterhersteller versuchen noch immer den hohen thermischen Anforderungen der Automobilindustrie mit verbesserten Lötkontakten zu begegnen. Die optimale Lösung liegt jedoch im Verzicht auf Lötverbindungen. Durch lötfreie Druckkontakte und einer Sinter-Verbindung zwischen Chip und Substrat wird die Temperaturwechselfestigkeit auf 10.000 Zyklen bei Δ100K erhöht. Die hohe Temperaturbeständigkeit mit einer Sperrschichttemperatur von 175°C  und der Umgebungstemperatur von 135°C ermöglichen den Verzicht auf einen separaten  Wasserkühlkreislauf.

Das lötfreie Drucksystem und eine integrierte laminierte Stromschiene sorgen für eine gleichmäßige Stromverteilung. Jeder IGBT- und Diodenchip ist separat mit dem Hauptanschluss verbunden. Dadurch ist der Modulwiderstand mit RCC’+EE’ ≤ 0,3 mΩ deutlich niedriger als in Modulen mit Lötkontakten, wo dieser etwa 1,1 mΩ beträgt.

Modul und Treiberplatine sind ungelötet über Federkontakt verbunden, was einer hohen Temperaturwechselfestigkeit Rechnung trägt und eine schnelle lötfreie Montage der Treiberplatine ermöglicht.

Chips sind nicht aufgelötet sondern über einen Sinter-Prozess mit der Platine verbunden, um eine hohe Lastwechselfestigkeit sicherzustellen. Die Sinter-Verbindung erfolgt über eine dünne Silberschicht, die einen geringeren thermischen Widerstand besitzt als eine Verbindung mittels Lötzinn. Dank des hohen Schmelzpunktes von Silber, wird eine vorzeitige Materialermüdung vermieden. Dies führt zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Komponenten.

Da es keine Grundplatte gibt, ist die lötfreie Verbindung zwischen Leiterplatte und Kühlkörper gewissermaßen beweglich, wodurch der Temperaturwechselfestigkeit nach oben praktisch keine Grenzen gesetzt sind. Mit ihrer zusätzlich hohen Vibrations- und Schockfestigkeit werden SKiM® -Module den extremen Anforderungen der Automobilindustrie gerecht.

Das SKiM-Modul ist zusätzlich eine kostengünstige Lösung, denn die lötfreie Aufbau- und Verbindungstechnik holt mehr Leistung bei gleicher Siliziumfläche aus dem Modul heraus. Mehr als 15 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Druckkontakttechnologie wurden in SKiM® IGBT – Modulen umgesetzt. 1.000 Hybridbusse und 400.000 Elektrogabelstapler werden heute bereits über Druckkontakte angetrieben.

Ein schnelles Design-In ist durch die Standardhöhe der Anschlüsse von 17 mm und gleichen Konfigurationen garantiert. SKiM®-Module sind in zwei Größen erhältlich: SKiM®  63 (120 x 160 mm²) SKiM® 93 (150 x 160 mm²)

Bild: SKiM® 63

Über SEMIKRON:
Das Familienunternehmen SEMIKRON mit dem Hauptsitz in Nürnberg wurde 1951 gegründet und beschäf­tigt weltweit 2.700 Talente. Ein globales Netzwerk aus 35 Gesellschaften garantiert eine schnelle, weltweite Betreuung der Kunden vor Ort.  Laut einer Studie des führenden Marktforschungsinstitutes IMS-Research ist SEMIKRON mit einem Anteil von 30% Weltmarktführer bei Dioden- und Thyristor-Modu­len.

Produkte:
Die Produktpalette besteht aus 21.000 verschiedenen Leistungshalbleitern. Sie reicht von Chips, diskre­ten Dioden und Thyristoren, Leistungshalbleitermodulen (IGBT / MOSFET / Dioden / Thyristoren) über Treiber und Schutzkomponenten bis zu integrierten Umrichter-Teilsystemen. “SEMIKRON inside“ hat sich zu einem Markenzeichen für viele Industrieanwendungen entwickelt, wie elektrische Antriebe, Windkraft­generatoren, Solaranlagen, Elektrofahrzeuge, Schweißgeräte, Aufzüge, Stromversorgungsanlagen, För­derbänder und Straßenbahnen. Als bedeutender Innovator auf dem Gebiet der Leistungselektronik konnte SEMIKRON eine Vielzahl seiner progressiven Entwicklungen als  Industriestandard durchsetzen. SEMIKRON-Experten aus allen Kontinenten haben sich zu einem einzigartigen Netzwerk zusammenge­schlossen, das in Solution Centers leistungselektronische Teilsysteme für Anwendungen mit speziellen, hohen Anforderungen entwickelt und produziert.

Weitere Informationen finden Sie im Internet unter www.SEMIKRON.com.

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