IGBT-Modul mit Treiber und Kühlkörper für Leistungen von Umrichtern bis zu 2,1 MW / Integration der Sintertechnologie führt zu höchster Zuverlässigkeit / Anwendungsbereiche sind Wind- und Solaranlagen sowie Eisenbahnen / geringere Servicekosten

SEMIKRON, einer der führenden Hersteller von Leistungshalbleiterprodukten weltweit, startet mit der Serienproduktion für das leistungsstärkste IGBT-Modul, das derzeit auf dem Markt erhältlich ist, der so genannte SKiiP 4, ein IGBT-Modul, bei dem Treiber und Kühlkörper integriert sind.  

Die Leistungshalbleiter im SKiiP 4 können bis zu einer Junction Temperatur von 175°C betrieben werden. Damit diese Temperaturen auch zuverlässig angewendet werden können, wird das Leistungsteil zu 100% lotfrei aufgebaut. Zum einen wird beim SKiiP 4 auf eine Bodenplatte verzichtet, was den mechanischen Stress verringert. Die Zuverlässigkeit unter passiven Temperaturzyklen steigt damit um das Fünffache. Zum anderen wird durch die „SKinter“-Sintertechnologie die Lebensdauer begrenzende Lotschicht durch einen Silberschicht ersetzt. Die Lastzyklenfestigkeit erhöht sich deutlich um den Faktor 2 bis 3 im Vergleich zu gelöteten Bodenplatten-Modulen. In der Praxis bedeutet dies eine höhere Verfügbarkeit in der Applikation und geringere Servicekosten.  

Der integrierte Gatetreiber im SKiiP 4 setzt neue Maßstäbe in Funktionalität und Sicherheit. Der digitale Treiber garantiert eine sichere Trennung zwischen Primär- und Sekundärseite. Dies gilt sowohl für die Schaltsignale als auch für sämtliche Messdaten, wie etwa Temperatur und DC-Link-Zwischenkreisspannung. Der Anwender kann hierdurch auf komplexe und kostenintensive Schaltungsteile zur sicheren Trennung verzichten.  

Im SKiiP 4-Treiber ist erstmals eine CAN-Diagnose- und Setupschnittstelle in ein Powermodul integriert. Über das CANopen zertifizierte Interface ist es möglich, auf einen Fehlerspeicher zuzugreifen. Mit der integrierten Diagnosefunktion ist es möglich, Fehler im SKiiP 4 zu identifizieren und auch zeitlich zu protokolieren.  

Für dezentrale Anwendungen bei der regenerativen Energieversorgung werden bereits heute viele Funktionen über Fernüberwachung kontrolliert. Durch die CANopen zertifizierte Schnittstelle ist eine einfache Einbindung der Diagnosefunktion in das Fernwartungskonzept durchführbar. Aber auch ohne die direkte Einbindung der CAN- Schnittstelle in den Controller ist die Funktion für Vorortservice und Wartungsarbeiten sehr hilfreich. Neben der Diagnosefunktion ist die Möglichkeit gegeben, Einstellungen am SKiiP 4-Treiber vorzunehmen. Die Schaltschwelle für die Zwischenkreisüberwachung kann beispielsweise auf die Bedürfnisse in der Applikation angepasst werden.

Über SEMIKRON:  

SEMIKRON ist einer der führenden Leistungshalbleiterhersteller weltweit. Das Familienunternehmen mit Hauptsitz in Nürnberg beschäftigt weltweit 3.900 Mitarbeiter. Ein internationales Netzwerk aus 36 Gesellschaften mit Produktionsstandorten in Brasilien, China, Deutschland, Frankreich, Indien, Italien, Korea, Slowakei, Südafrika, und den USA garantiert eine schnelle und umfassende Betreuung des Kunden vor Ort.  

SEMIKRON ist ein Hersteller von Chips, diskreten Halbleitern, Transistor-, Dioden- und Thyristor-Modulen  und leistungselektronischen Systemen für Anwendungen in Industrieantrieben, Wind- und Solaranalagen, Hybrid- und Elektrofahrzeugen, Schienenfahrzeugen und Stromversorgungen. SEMIKRON ist mit einem Anteil von 30% Marktführer bei Dioden- und Thyristor-Halbleitermodulen. (Quelle: IMS Research, The World Market for Power Semiconductor Discretes & Modules – 2011 Edition)  

Mit der mehrheitlichen Übernahme von Compact Dynamics, einem Entwicklungsspezialisten für innovative elektrische Antriebe und Kontrollsysteme, dem Joint Venture mit drivetek, einem Anbieter von applikationsspezifischer Kontrolltechnologie und der Firmenübernahme von VePOINT, einem  Entwickler und Hersteller von Umrichtern, DC/DC-Wandlern und Ladegeräten setzt SEMIKRON erneut ein Zeichen im Hybrid- und Elektrofahrzeugmarkt.  

Kürzlich präsentierte das Unternehmen eine revolutionäre Aufbau- und Verbindungstechnologie für Leistungshalbleiter, die komplett auf Bonddrähte, Lötverbindungen und Wärmeleitpaste verzichtet. Die neue SKiN-Technologie ersetzt Bonddrähte durch eine flexible Folie sowie Lötverbindungen und Wärmeleitpaste durch Sinterverbindungen. Eine höhere Stromtragfähigkeit und eine zehn Mal höhere Lastwechselfestigkeit, die bei bisherigen Aufbauten mit limitierenden Bonddrähten nicht erreichbar war, ist damit möglich. Das Volumen eines Umrichters wird dadurch um 35% reduziert. Besonders für Umrichter in Fahrzeugen und Windkraftanlagen ist diese zuverlässige und platzsparende Technologie optimal.