Pierwszy moduł IGBT wykonany w 100% bez lutowania

SEMIKRON wprowadza do pojazdów elektrycznych i hybrydowych wykonany w technologii w 100% wolnej od lutowania moduł IGBT do konwerterów 22 kW – 150 kW napędów kolejowych. Moduł SKiM® ma 5 razy wyższą odporność na cykle temperaturowe w porównaniu do modułów z płytą podstawową i lutowanymi końcówkami.
O ile niektórzy producenci układów półprzewodnikowych wciąż jeszcze udoskonalają złącza lutowane, aby w ten sposób dążyć do spełnienia wysokich wymogów temperaturowych przemysłu motoryzacyjnego, o tyle pozbawiona połączeń lutowanych technologia styków ciśnieniowych oraz chipów spiekanych stanowi optymalne rozwiązanie przynoszące wzrost odporności w teście cykli temperaturowych do 10.000 cykli przy ?100K. Dzięki wysokiej sprawności temperaturowej przy Tłączenia = 175 °C oraz Totoczenia = 135 °C możliwe jest ominięcie jednej oddzielnej pętli chłodzenia.
Bezlutowy system ciśnieniowy oraz wewnętrzna laminowana szyna zbiorcza zapewniają jednorodny rozkład prądu. Każdy moduł IGBT i każdy chip diodowy posiada własne podłączenie do przyłącza głównego. W rezultacie otrzymuje się niską oporność modułu RCC’+EE’ ? 0,3 m?, przy czym, dla porównania, w modułach lutowanych wartość ta wynosi około 1,1 m?.
W podłączeniu do karty sterującej również nie stosuje się lutów - wykorzystywane są sprężyny do cykli wysokotemperaturowych i szybkie systemy mocowania bez użycia lutów.
Chipy nie są lutowane, są natomiast spiekane, tak aby zyskały wysoką żywotność w cyklach wysokotemperaturowych. Połączenie spiekane bazuje na cienkiej warstwie srebra o oporze cieplnym wyższym niż w przypadku złącza lutowanego. Dzięki wysokiej temperaturze topienia srebra nie występuje efekt zmęczenia materiału na połączeniu, co wydłuża czas pracy elementu.
Ponieważ w konstrukcji nie występuje płyta podstawowa, połączenie układu DCB do radiatora ma możliwość „ruchu” bez ograniczania niezawodności w cyklach temperaturowych. Dzięki wysokiej odporności na uderzenia i wibracje, moduł SKiM® jest w stanie sprostać surowym standardom przemysłu motoryzacyjnego.
Zastosowana w module SKiM® technologia pakowania i łączenia w pełni korzysta z możliwości jakie daje silikon i sprawia przez to, że rozwiązanie jest atrakcyjne cenowo. W module IGBT SKiM® wykorzystano ponad 15 lat doświadczenia w dziedzinie technologii styków ciśnieniowych. Styki ciśnieniowe stosuje się już w 1000 autobusach z napędem hybrydowym oraz w 400,000 elektrycznych wózkach widłowych.
Standardowa wysokość przyłącza 17 mm oraz konfiguracja podobna do tej, która występuje w pozostałych sześciu modułach gwarantują możliwość szybkiego uwzględnienia modułu w projekcie. Dostępne są dwie wielkości obudowy: SKiM® 63 (120 x 160 mm²) oraz SKiM® 93 (150 x 160 mm²).
Do zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym