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Neue Aufbau- und Verbindungstechnik für Silizium

Die Top System mit 60facher Lastwechselfestigkeit für E-Mobility
Neue Aufbau- und Verbindungstechnik für Silizium

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Das Die Top System von Heraeus basiert auf der Bond Buffer Technologie von Danfoss und wurde für Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen entwickelt. Foto: Fraunhofer IISB
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Heraeus Electronics, Anbieter von Materiallösungen für die Halbleiter- und Elektronikindustrie, präsentierte auf der PCIM Asia ein neues System zur Chipoberseitenkontaktierung in Leistungselektronikmodulen. Das Die Top System ermöglicht eine mehr als 50 % höhere Stromstärke des Chips und bietet eine deutlich höhere Zuverlässigkeit. In Simulationstests können Hersteller von Elektro- und Hybridautos damit Grenzen der Leistungsübertragung testen – ein Erfolgsfaktor im Wettbewerb auf dem chinesischen Markt für E-Mobility.

China setzt Zeichen bei der Weiterentwicklung der Elektromobilität. Ein wesentlicher Treiber auf dem chinesischen Markt ist das von der chinesischen Regierung beschlossene Quotensystem für E-Autos:

Mit diesem werden Autohersteller zur Produktion einer festen Quote von E-Autos und Plug-in-Hybriden verpflichtet. Ab 2019 müssen in- sowie ausländische Autobauer in der Produktion und im Verkauf Mindestziele beim Anteil von alternativen Antrieben einhalten, um keine Sanktionen zu erleiden.

Nachweis für hohe elektrische und thermische Zuverlässigkeit möglich

Vor diesem Hintergrund wird das Thema Leistungselektronik für Automobilhersteller immer wichtiger.

Das Die Top System, eine Weiterentwicklung auf Basis der Danfoss Bond Buffer Technologie, bietet eine neue Aufbau- und Verbindungstechnik für Silizium oder wide-bandgap Leistungshalbleiter.

„Das mit Danfoss entwickelte Die Top System ist besonders für Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen geeignet“, erläutert Dr. Klemens Brunner, Leiter Global Business Unit Heraeus Electronics. Um die Zuverlässigkeit des Die Top Systems im Vorfeld prüfen lassen zu können, bietet Heraeus Electronics als einziges Unternehmen ab sofort in China mit dem Power Cycling Test einen neuen Engineering Service an. Damit können sich Kunden direkt vor Ort davon überzeugen, ob das Die Top System ihren spezifischen Anforderungen entspricht. „Hersteller von Elektro- und Hybridautos in China profitieren nun von diesen Vorteilen, indem sie in einem Power Cycling Test das Die Top System für ihre Zwecke prüfen und die Grenzen der Leistungsübertragung erkunden können“, beschreibt Klemens Brunner den besonderen Nutzen des neuen Engineering Service für Anwender.

Mehr Strombelastbarkeit und Lastwechselfestigkeit

Durch das neue Konzept des Die Top Systems steigert sich nicht nur die Strombelastbarkeit des Leistungsmoduls erheblich, sondern auch seine Lastwechselfestigkeit erhöht sich. Dabei sind Sperrschicht-Temperaturen von bis zu 200 °C möglich. Auf den Halbleiterchip wird eine hoch leitfähige Kupferfolie mit Hilfe einer Sinterpaste aufgebracht. Sie verteilt den Strom gleichmäßiger über den Halbleiterchip, weswegen einerseits in Summe weniger Wärme entsteht und andererseits Hot Spots im Halbleiter vermieden werden können. Die Folie verstärkt zudem den Chip während des Produktionsprozesses des Leistungsmoduls. So können anstelle der bisherigen Aluminiumbonddrähte wesentlich besser leitende Kupferbonddrähte eingesetzt werden. Diese ermöglichen es, bei gleicher Modulgröße mehr Leistung oder kleinere Module bei gleichbleibender Leistung zu erzielen.

www.heraeus.com

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