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Leiterplattenembedding von Halbleiterbauelementen für die Leistungselektronik – vom Modul zum System
- Das Einbetten von Halbleiterbauelementen in Leiterplatten ist ein alternativer Ansatz zur Steigerung der Leistungsdichte und Funktionalität von leistungselektronischen Systemen. Diese Arbeit stellt ein neuartiges Verfahren vor, bei dem die Halbleiter nach der Leiterplattenfertigung in Kavitäten eingebettet werden. Die Betriebscharakteristik derartiger Leiterplattenmodule wird systematisch an Hand eines 1200 V / 50 A Demonstrators untersucht. Ein Benchmark mit einem herkömmlichen, kommerziell verfügbaren Leistungsmodul mit identischen Halbleiterbauelementen verdeutlicht die Vorteile der Technologie: die parasitären Widerstände und Induktivitäten des EmbeddedModuls sind gegenüber der Referenz um 86 % bzw. 65 % verringert. Der thermische Widerstand fällt um 29 % niedriger aus. Mit diesen Daten wurde eine theoretische Analyse auf Systemebene durchgeführt, wobei ein 23 kW Antriebsumrichter als Beispielanwendung dient. Alleine durch das Leiterplattenembedding ist eine Steigerung der Ausgangsleistung um 14,5 % möglich. Eingriffe in dieDas Einbetten von Halbleiterbauelementen in Leiterplatten ist ein alternativer Ansatz zur Steigerung der Leistungsdichte und Funktionalität von leistungselektronischen Systemen. Diese Arbeit stellt ein neuartiges Verfahren vor, bei dem die Halbleiter nach der Leiterplattenfertigung in Kavitäten eingebettet werden. Die Betriebscharakteristik derartiger Leiterplattenmodule wird systematisch an Hand eines 1200 V / 50 A Demonstrators untersucht. Ein Benchmark mit einem herkömmlichen, kommerziell verfügbaren Leistungsmodul mit identischen Halbleiterbauelementen verdeutlicht die Vorteile der Technologie: die parasitären Widerstände und Induktivitäten des EmbeddedModuls sind gegenüber der Referenz um 86 % bzw. 65 % verringert. Der thermische Widerstand fällt um 29 % niedriger aus. Mit diesen Daten wurde eine theoretische Analyse auf Systemebene durchgeführt, wobei ein 23 kW Antriebsumrichter als Beispielanwendung dient. Alleine durch das Leiterplattenembedding ist eine Steigerung der Ausgangsleistung um 14,5 % möglich. Eingriffe in die Schaltungstechnik sind dazu nicht notwendig.…
Author: | Till HuesgenORCiD, Ankit Bhushan Sharma, Johann Schnur, Thomas Kuwan, Niko Haag, Franz Hadersbeck, Maik Hohmann |
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Identifier: | 978-3-9818439-1-0 OPAC HS OPAC extern |
Parent Title (German): | Symposium Elektronik und Systemintegration |
Subtitle (German): | von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplinärer Anwendung : Tagungsband zum Symposium, 11. April 2018, Hochschule Landshut |
Publisher: | Cluster Mikrosystemtechnik, Hochschule Landshut |
Place of publication: | Landshut |
Document Type: | conference proceeding (article) |
Conference: | 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018, 11. April 2018, Landshut, Germany |
Language: | German |
Year of first Publication: | 2018 |
Release Date: | 2021/01/18 |
Tag: | Halbleiterbauelement; Leiterplattenembedding |
Volume: | 2018 |
Number of pages: | 9 Seiten |
First Page: | 44 |
Last Page: | 52 |
Institutes: | Fakultät Elektrotechnik |
Dewey Decimal Classification: | 6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften |
Research focus: | FSP1: Energie |
Publication Lists: | Huesgen, Till |
Sharma, Ankit Bhushan | |
Research Project: | hiDrive – Hochintegrierter Antriebsumrichter |
Publication reviewed: | begutachtet |