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© grzegorz kula dreamstime.com Komponenten | 16 Mai 2014

High Power Leistungshalbleiter halten bis zu elf Mal länger

Die IGBT High Power Module (IHM) von Infineon Technologies mit robusterer Bauweise haben ein stark verbessertes Wärmeleitverhalten.

Damit erhöht sich die durchschnittliche Lebensdauer im Vergleich zu bisherigen Modellen unter gleichen Einsatzbedingungen um einen Faktor von bis zu elf. Trotz der dafür notwendigen Veränderungen bleiben die elektrischen und mechanischen Parameter des Moduls gleich. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit einer erneuten Zertifizierung, und der Umfang einer Qualifizierung wird extrem minimiert. Die neuen Module vom Typ IHM-B Enhanced gehen ab August 2014 in die Volumenproduktion. Der deutliche Anstieg in der Lebensdauer der Module beruht auf zwei zentralen Veränderungen. Zum einen ermöglicht eine neu eingeführte Fertigungstechnologie robustere Verbindungen der Bond-Drähte. Hiermit wird die Widerstandsfähigkeit der Modulkomponenten gegenüber dem beim Schalten auftretenden Power Cycling deutlich erhöht. Das Power-Cycling-Verhalten des IHM-B Enhanced verbessert sich im Vergleich zum Vorgängermodell um den Faktor 2. Zum anderen wird die Wärmeleitfähigkeit des IHM-B Enhanced durch die Kombination einer Aluminium-Siliziumcarbid-(AlSiC)-Bodenplatte mit Aluminium-Nitrid-(AlN)-Substraten erhöht. Je nach verwendeter Topologie sinkt der Wärmeleitwiderstand um 16 – 18 Prozent, bei einem 2400 A Single Switch-Modul bedeutet dies beispielsweise eine Verbesserung von 9,3 Kelvin pro kW (IHM-B) auf nur noch 7,8 Kelvin pro kW (IHM-B Enhanced). Die beim Betrieb des Moduls entstehende Wärme lässt sich somit deutlich besser ableiten. Das schont besonders die sich erwärmenden Komponenten und Bauelemente wie Chips oder Bond-Drähte.
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2019.06.25 20:13 V13.3.22-2