Bonddraht Goodbye

Die 2011 von SEMIKRON vorgestellte SKiN Technologie beinhaltet die konsequente Anwendung der Sintertechnologie auf alle lastzyklisch beanspruchten Verbindungen eines Leistungsmoduls: Alle Löt- und Bondverbindungen sind durch gesinterte Verbindungen ersetzt.

Gegenüberstellung von Standard-Aufbautechnologie (Löten/ Bonden) und SKiN-Technologie

Neue Verbindungstechnik ersetzt Bonddrähte

Die Funktion der Bonddrähte erfüllen aufgesinterte SKiN-Flexschichten, deren durchgängige Sinterschicht auf der Chipoberseite für das Leistungsmodul einen um etwa 25 % höheren Stoßstrom ermöglicht. Gegenüber konventionellen Leistungsmodulen lässt die gewonnene Performance eine näherungsweise Verdoppelung der Stromdichte zu. Die ausgezeichneten thermischen und elektrischen Eigenschaften der Sinterschichten lassen eine bis zu zehnfache Steigerung der Modullebensdauer zu.

Wird außerdem die DCB Keramik direkt auf den Kühlkörper aufgesintert, kann der thermische Übergangswiderstand zum Kühlkörper gegenüber herkömmlichen Interface-Materialien - wie Wärmeleitpasten oder -folien - ) derart drastisch reduziert werden, dass der thermischen Widerstand Rth(j-a) zwischen Halbleiterchip und Kühlmedium um bis zu 30% sinkt, was eine Leistungssteigerung oder eine Volumenverkleinerung um bis zu 35 % ermöglicht.. Bild 2 verdeutlicht die Relationen, bezogen auf die einzelnen Verbindungsschichten.

Vergleich der thermischen Teil-Übergangswiderstände in einem Standardmodul und in einem SKiN-Leistungsmodul mit aufgesintertem Kühlkörper