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Variabler Abstandssockel mit guter Waermeableitung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000124401D
Original Publication Date: 2005-May-20
Included in the Prior Art Database: 2005-May-20
Document File: 1 page(s) / 80K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Da Leistungshalbleiter waehrend des Betriebs Waerme freisetzen, ist es notwendig diese moeglichst effektiv abzufuehren. Die Effektivitaet der Waermeleitung ist dabei im Wesentlichen abhaengig von den Uebergaengen zwischen den einzelnen Komponenten eines Waermeleitpfades. Der Waermeuebergang erfolgt im Allgemeinen vom Leistungshalbleiter zu einem Halbleitermaterial, von dort zum Gehaeuse und weiter an die Umgebung. Der Waermetransport durch eine homogene Schicht ist allgemein gegeben durch RMaterial=d/(k*A). Hier ist RMaterial die Waermeleitfaehigkeit, d die Dicke, k die spezifische thermische Leitfaehigkeit und A die Flaeche. Bei heterogenen Materialsystemen ist ferner noch der Einfluss des thermischen Uebergangs zwischen verschiedenen Kontaktflaechen zu beruecksichtigen. Dieser Einfluss wird durch folgende Gleichung beruecksichtigt: RGesamt=RMaterial+RKontakt. RKontakt wiederum wird beeinflusst durch die Beschaffenheit (z.B. Ebenheit, Oberflaechenguete, Kontaktflaechengroesse) der miteinander verbundenen Oberflaechen.

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S

Variabler Abstandssockel mit guter Waermeableitung

Idee: Melanie Ring, DE-Muenchen

Da Leistungshalbleiter waehrend des Betriebs Waerme freisetzen, ist es notwendig diese moeglichst effektiv abzufuehren. Die Effektivitaet der Waermeleitung ist dabei im Wesentlichen abhaengig von den Uebergaengen zwischen den einzelnen Komponenten eines Waermeleitpfades. Der Waermeuebergang erfolgt im Allgemeinen vom Leistungshalbleiter zu einem Halbleitermaterial, von dort zum Gehaeuse und weiter an die Umgebung. Der Waermetransport durch eine homogene Schicht ist allgemein gegeben durch RMaterial=d/(k*A). Hier ist RMaterial die Waermeleitfaehigkeit, d die Dicke, k die spezifische thermische Leitfaehigkeit und A die Flaeche. Bei heterogenen Materialsystemen ist ferner noch der Einfluss des thermischen Uebergangs zwischen verschiedenen Kontaktflaechen zu beruecksichtigen. Dieser Einfluss wird durch folgende Gleichung beruecksichtigt: RGesamt=RMaterial+RKontakt. RKontakt wiederum wird beeinflusst durch die Beschaffenheit (z.B. Ebenheit,

Oberflaechenguete, Kontaktflaechengroesse) der miteinander verbundenen Oberflaechen.

Leistungshalbleiter koennen mittels Loeten auf einer Montageoberflaeche befestigt werden. Dazu benoetigt der Leistungshalbleiter in Abhaengigkeit von der Anwendung einen definierten Abstand zur Montageoberflaeche und soll gleichzeitig eine gute Waermeableitung zum Substrat aufweisen (siehe Abbildung 1).

Die bisherige Loesung besteht aus einem variablen Sockel mit e...