21 Jan. 2024 Leistungsmodul
Bezeichnet einen typischen Aufbau in der Leistungselektronik, meist eine Halbbrücke. Das Modul besteht aus keramischen Substraten, Leistungshalbleitern und deren Kontaktierung.
Für die keramischen Schaltungsträger werden Al2O3-DCBs oder oder AlN bzw. Si3N4-AMBs mit einer beidseitigen Kupferschicht verwendet. Das Kupfer kann je nach Verbindungstechnik nochmals versilbert oder vernickelt sein.
Auf dem Schaltungsträger werden die Halbleiter gelötet oder gesintert. Zur oberseitigen Kontaktierung dienen meist Aluminium- oder Kupfer-Bonddrähte. Hybride aus Aluminium und Kupfer sind ebenfalls möglich.
Zur Kontaktierung nach Außen werden Lastanschlüsse auf die Keramik gelötet oder geschweißt.
Für den Schutz gegen Umwelteinflüsse werden die Schaltungen mit einem Silikongel vergossen (Weichverguss) und in ein Kunststoffgehäuse geklebt oder mit einem Epoxidhartz umspritzt (Transfer-Molding).
In vielen Fällen wird die Keramik noch auf eine Kupfer- oder Aluminium-Grundplatte gelötet bzw. gesintert. Diese Module bezeichnet man als Bodenplatten-Leistungsmodul. Die Bodenplatten wiederum können mit Kühlstruktur oder flacher Unterseite gefertigt sein.