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Entwärmungsoptimierte Anordnung von Bauelementen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018127D
Original Publication Date: 2002-Feb-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 387K

Publishing Venue

Siemens

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Ralf-Michael Franke: AUTHOR [+4]

Abstract

Mittels einer verbesserten Ausnutzung der Kühlan- ordnung durch Auflösung der in einem Halbleiter- modul konzentrierten Wärmequellen und der Ver- teilung der Wärmequellen auf dem Kühlkörper kann die in den Einzelbauelementen entstehende Verlust- leistung vorteilhafter abgeführt werden, damit die zulässige Betriebstemperatur dieser Bauelemente nicht überschritten wird. Die Konzentration der Wärmequellen entsteht da- durch, daß zur Erhöhung der Strombelastbarkeit von Halbleitern häufig Einzelbauelemente parallel ge- schaltet und zur Gewährleistung vorgegebener Funktionalitäten mehrere Einzelbauelemente mitein- ander elektrisch verbunden werden.

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Industrie

Entwärmungsoptimierte Anord-nung von Bauelementen

Idee: Ralf-Michael Franke, Erlangen;

Franz Immrich, Erlangen;Dr. Torsten Franke, Erlangen;Helmut Doerfler, Erlangen

Mittels einer verbesserten Ausnutzung der Kühlan-ordnung durch Auflösung der in einem Halbleiter-modul konzentrierten Wärmequellen� und� der� Ver-teilung der Wärmequellen auf dem Kühlkörper kanndie in den Einzelbauelementen entstehende Verlust-leistung� vorteilhafter� abgeführt� werden, damit diezulässige Betriebstemperatur dieser Bauelementenicht überschritten wird.

Die Konzentration der� Wärmequellen� entsteht� da-durch, daß zur Erhöhung der Strombelastbarkeit vonHalbleitern� häufig� Einzelbauelemente parallel ge-schaltet und zur Gewährleistung vorgegebenerFunktionalitäten mehrere Einzelbauelemente mitein-ander elektrisch verbunden werden.

Die� Parallelschaltung� sowie� die funktionale Ver-schaltung durch Aufbau der Einzelbauelemente aufeinem gemeinsamen Substrat wird in Modulen vor-genommen. Dabei übernimmt das Substrat die Funk-tion der elektrischen Isolation und stellt die elektri-schen� Verbindungen� zwischen� den Einzelbauele-menten zur Verfügung. Um die im Modul realisierteStromdichte zu erhöhen und die elektrischen Verbin-dungen zwischen den Halbleitern niederinduktiv zugestalten, werden die Abstände zwischen den Einzel-bauelementen minimiert.

Bei der Verwendung der kompakten Module in ei-nem� Umrichtersystem� führt� die� konzentrierte� Ver-lustleistung zu einer inhomogene...