長寿命&高いパワーサイクル耐量

1992年にセミクロンが開発したSKiiPテクノロジーは、出力密度、長寿命、信頼性およびコストでメリットのある特殊な圧接技術です。最も重要な特徴は、ベースプレートを使用しない構造です。チップを搭載したDCB基板を、ハウジングやチップ間に配置した構造体でヒートシンクに押し付けます。

SKiiPテクノロジー「SKiiP4」

この構造技術の主な利点は、DCB基板(熱膨張係数4.7x10-6/K)とCuベースプレート(熱膨張係数約17.5x10-6/K)の間に、広いはんだ付け領域などの接合領域がないことです。従来構造のモジュールで温度変化によって発生するベースプレートとDCB間の寿命に関わる機械的ストレスが発生しません。ベースプレートが無くはんだ層の数が減少することで、チップとヒートシンク間の熱抵抗が低下します。従って、ベースプレートのあるモジュールと比較し、定常動作での電力密度を上げることができます。ベースプレートとセラミック基板間の熱による機械的ストレスが無くなるため、ベースプレートのないモジュールでは非常に大きなDCB基板を使用することができます。これは、従来1枚のベース板上に複数のDCBをはんだ付けし追加部品で接続していたものを1枚のDCBに置き換えることができます。

セミクロンでは、SKiiPテクノロジーを様々な製品ファミリーに使用し、モジュール内の出力端子や制御端子を組み合わせて使用しています。

出力/制御端子の接続技術

製品ファミリー

  • SKiiP®
  • SKiM4
  • SKiM63/93
  • MiniSKiiP
  • SEMITOP, some SEMIPONT

出力端子

  • 圧接
  • はんだ接続
  • 圧接
  • スプリングコンタクト
  • はんだ接続

制御端子

  • スプリングコンタクト
  • スプリングコンタクト
  • “スプリングコンタクト
  • スプリングコンタクト
  • はんだ接続

モジュール(SKiiP4、SKiM63/93)では、低インダクタンスのサンドイッチ構造のバスバーを出力端子として荷重端子を設計しています。バスバーのフィンガー構造が、個々のIGBT/ダイオードチップに対して対称的な電気的接続と、DCB基板をヒートシンクに均一な力で押さえる機能として設計されています。

SKiiP4およびSKiM63/93の圧接接続

対照的に、MiniSKiiP製品のスプリングコンタクトは、プリント基板(PCB)を使用します。DCB基板のヒートシンクに対する圧力は、主にスプリングによって与えられます。同時にスプリングは、PCBとの電気的接続に使用されています。接点上のPCBの平面度は、固い「フタ」によって確保されています。フタと冷却装置間に必要な接続の圧力は、取付ネジを締め付けることで確保できます。

MiniSKiiP内のスプリング接続