Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

2 Grundlagen
Bild 2.5.39 Beispiele für SEMiX®-Module
2.5.4.3 Modulfamilien mit IGBT und Freilaufdioden
SKiiP®
SKiiP (Semikron integrated intelligent Power) gibt es seit seiner Markteinführung Mitte der 90er
Jahre bereits in der 4. Generation. Bild 2.5.40 zeigt schematisch den Aufbau eines SKiiP.
Driver
Interface
Driver
Main Terminals (AC)
Main Terminals (DC)
Auxiliary spring
contacts
Pressure element
Heat sink
Spring foam
Pressure contact bus bars
DCB-Substrat with
IGBT- and diode dies
Bild 2.5.40 Prinzipieller Aufbau eines SKiiP 4. Generation
Im Unterschied zu herkömmlichen Transistormodulen sind die DCB-Substrate mit den IGBT- und
Diodenchips nicht auf einer Kupferbodenplatte aufgelötet, sondern durch ein elastisches Federelement
annähernd vollflächig direkt auf den Kühlkörper gedrückt. Über Druckkontakte und eine
induktivitätsarme Leiterführung erfolgt die elektrische Verbindung der DCB zu den Anschlussterminals.
Die DC-Schienen sind höhenversetzt und vom Aufbau her auf den externen Anschluss
laminierter, niederinduktiver Sammelschienen abgestimmt. Eine in Plastik vergossene Metallplatte
dient als Druckelement sowie Abschirmung zur Treiberschaltung, die sich ebenfalls im SKiiP-
Gehäuse befindet.
Durch die Parallelschaltung vieler, relativ kleiner IGBT-Chips und deren optimalen Kontakt zum
Kühlkörper ist gegenüber Standardmodulen ein deutlich kleinerer R th
erreichbar, da der Wärmeeintrag
großflächig über den Kühlkörper verteilt ist. Außer den Transistor- und Diodenchips befinden
sich auf den DCBs Temperatursensoren, deren Ausgangssignal sowohl in den Treiber eingreift
(Grenztemperatur) als auch – im Treiber analog verstärkt – für eine externe Auswertung
abgenommen werden kann. In den AC-Anschlüssen des SKiiP sind Stromsensoren als Messglieder
für den Überstrom- und Kurzschlussschutz der IGBT angeordnet. Die Signalverarbeitung und
-verknüpfung erfolgt im SKiiP-internen Treiber, der oberhalb der Druckplatte angeordnet ist. Die
potentialfreien Stromsignale sind außerdem als Istwerte für externe Messglieder und Regelschleifen
nutzbar.
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