SEMIKRON treibt Technologieintegration bei Leistungshalbleitersystemen voran
Kombination von SKiN- und Federkontakttechnologie ermöglicht Volumeneinsparung bei Umrichtern in Höhe von 35% / Zuverlässigkeit des Aufbaus wird erhöht
Die SEMIKRON hat die Aufbau- u. Verbindungstechnologie SKiN erfolgreich vorangetrieben und die Federkontakttechnologie mit der SKiN-Technologie kombiniert. Die Systeme werden vor allem bei E-Fahrzeuge und Windkraftanlagen eingesetzt.
Die SKiN Technologie ersetzt die bisherigen Bonddrähte durch eine flexible Lage und ermöglicht in Verbindung mit der Anwendung der Sintertechnologie eine Verdoppelung der Leistungsdichte im Umrichter. Damit kann das Volumen eines Umrichters um 35% reduziert werden. Die hohe Leistungsdichte erfordert platzsparende und einfache Anbindung der Leistungselektronik an die Ansteuereinheit. Deshalb werden die Treiberanschlüsse mittels Federkontakten auf der Oberseite der Flexfolie ausgeführt. SEMIKRON kann bei der Anwendung der Federkontakttechnologie auf eine 10-Jährige Erfahrung verweisen. Das Unternehmen hat bis heute mehr als 500 Mio Federkontakte im Feld.
Federkontakte sind eine lotfreie und kostengünstigste Möglichkeit der elektrischen Kontaktierung. Die Verbindung des Moduls mit eine Leiterkarte erfordert keine besondere Fertigungsvorrichtung; die Leiterkarte wird einfach auf das Modul geschraubt und damit werden alle elektrischen Verbindungen hergestellt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Verbindung jederzeit wieder getrennt werden kann, was die Servicefreundlichkeit des Aufbaus deutlich erhöht.Im Vergleich mit Lötanschlüssen in Durchsteck- oder Einpresstechnologie vereinfacht die Federkontakttechnik auch das Leiterplattenlayout erheblich. Durch die Flexibilität der Federkontakte lassen sich diese relativ frei positionieren. Dies erlaubt eine optimale dynamische Performance und es entfallen zusätzliche interne Verbindungen, was die Zuverlässigkeit des Aufbaus erhöht.
Die Leistungsanschlüsse werden mit dem Zwischenkreis nicht klassisch durch Schraubverbindungen, sondern durch moderne Laserschweißverfahren hergestellt. Dies ermöglicht eine platzsparende und zuverlässige Integration in den flüssigkeitsgekühlten Gesamtumrichter. Die Wärmeleitpaste, verantwortlich für ca. 30% des thermischen Widerstandes eines Gesamtsystems, ist ein entscheidender Bestandteil für die elektrische und thermische Dimensionierung eines leistungselektronischen Systems. Im Rahmen der SKiN Technologie wird die Wärmeleitpaste zwischen DCB und Kühlkörper durch eine Silbersinterschicht ersetzt. Damit verbessert sich die thermische Leitfähigkeit zwischen Chip und Kühlmedium um 35%.
Anwendungsbereiche der SKiN Technologie werden zukünftig kompakte Systeme im Fahrzeug- und Windbereich sein, wo wassergekühlte Systeme eingesetzt werden. Durch die platzsparenden und gewichtsreduzierten Umrichter erreicht der Anwender einen Wettbewerbsvorteil. Beispielsweise ist es durch die SKiN Technologie erstmals möglich, einen 3 MW Windumrichter in einem einzigen Schaltschrank unterzubringen.
Über SKiN
Das Unternehmen hat eine revolutionäre Aufbau- und Verbindungstechnologie für Leistungshalbleiter entwickelt, 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.
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.