SKiN – революционная технология корпусирования силовых модулей SEMIKRON

15 Авг 2017

SEMIKRON представляет инновационную технологию корпусирования SKiN, позволяющую увеличить токовую нагрузку силовых ключей и уменьшить их габариты. В первую очередь новые SKiN-модули ориентированы на применение в приводах электрических и гибридных транспортных средств, а также в преобразователях возобновляемых источников энергии.

Технология SKiN предусматривает применение одной гибкой пленки с нанесенными на ней токопроводящими шинами вместо большого количества проводников, подключаемых к металлизации кристаллов и DBC подложки методом ультразвуковой сварки. В сочетании с внедренным SEMIKRON методом низкотемпературного спекания это позволяет удвоить плотность мощности инвертора и на 35% уменьшить его габариты. Снижение объема силовой секции дает возможность создавать интеллектуальные силовые модули высокой степени интеграции. Соединение платы управления с SKiN модулем производится с помощью пружинных контактов, прикрепляемых к поверхности пленки. Подобный способ подключения сигнальных цепей используется компанией более 10 лет, в настоящее время более 500 миллионов пружин успешно работает в силовых модулях SEMIKRON по всему миру.

Для соединения пружинных сигнальных выводов с платой управления достаточно осуществить механическое крепление драйвера. Например, подключение модулей MiniSKiiP к плате управления и теплоотводу производится с помощью одного винта. Важным преимуществом прижимного соединения является простота сборки и замены силовой секции и драйвера, кроме того, не требуется точного позиционирования контактных площадок на печатной плате. Пружинные контакты имеют очень высокую стойкость к механическим воздействиям, в отличие от паяных соединений им не присущ эффект накопления усталости.

Силовые терминалы SKiN модулей могут подключаться к выводам DC-шины путем лазерной сварки, что позволяет существенно повысить их токонесущую способность по сравнению со стандартным винтовым соединением. Слой теплопроводящей пасты при установке стандартных модулей вносит до 30% в суммарное значение теплового сопротивления, во многих случаях этот фактор является ключевым, ограничивающим предельные режимы электронной системы. При использовании SKiN технологии термопаста не применяется вообще, а изолирующая DCB пластина соединяется с радиатором методом низкотемпературного спекания, что позволяет улучшить тепловодность между силовыми кристаллами и радиатором на 35%.

Наиболее перспективными рынками для применения SKiN технологии являются привода электро- и гибридомобилей и преобразователи возобновляемых источников энергии, рассчитанные на жидкостное охлаждение. Перспективный SKiN модуль, находящийся сейчас в разработке и показанный на рисунке, позволяет создать компактный инвертор мощностью 3 МВт!

---

По вопросам поставки продукции SEMIKRON обращайтесь к инженеру по внедрению Филатову Владиславу.