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Application Note AN 2012-05
V2.0 Februar 2013
AN2012-05 - 62mm Module
Anwendungs- und Montagehinweise
N 2010-03
2009
62mm Module
Application Note AN 2012-05
V2.0, Februar 2013
Anwendungs- und Montagehinweise
Edition 2012-05
Published by
Infineon Technologies AG
59568 Warstein, Germany
© Infineon Technologies AG 2012.
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TECHNOLOGIES HEREBY DISCLAIMS ANY AND ALL WARRANTIES AND LIABILITIES OF ANY KIND
(INCLUDING WITHOUT LIMITATION WARRANTIES OF NON-INFRINGEMENT OF INTELLECTUAL
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IN THIS APPLICATION NOTE.
Information
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Infineon Technologies Office (www.infineon.com).
Warnings
Due to technical requirements components may contain dangerous substances. For information on the types
in question please contact your nearest Infineon Technologies Office. Infineon Technologies Components
may only be used in life-support devices or systems with the express written approval of Infineon
Technologies, if a failure of such components can reasonably be expected to cause the failure of that lifesupport device or system, or to affect the safety or effectiveness of that device or system. Life support
devices or systems are intended to be implanted in the human body, or to support and/or maintain and
sustain and/or protect human life. If they fail, it is reasonable to assume that the health of the user or other
persons may be endangered.
AN 2012-05
Revision History: date (2013-02)
, V2.0
Previous Version: AN2012-05 V1.1, AN 2012-05 V1.0, AN2002-08,
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Author: Wilhelm Rusche - IFAG IPC MP
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Anwendungs- und Montagehinweise
Inhaltsverzeichnis
1. Allgemeines ........................................................................................................................................ Page 4
2. Auslieferqualität ................................................................................................................................. Page 4
3. Lagerung und Transport von 62mm Modulen ................................................................................. Page 4
4. IGBT Module sind elektrostatisch gefährdete Baueteile (ESD) .................................................... Page 5
5. Modulkennzeichnung, RoHS & Green Produkt .............................................................................. Page 6
6. Modul Auswahl ................................................................................................................................... Page 7
6.1 Auswahl der Modul Spannnungsklasse (VCES) und Betrieb in großen Höhen .............................. Page 8
6.2 Klimatische Bedingungen im Betrieb ............................................................................................ Page 9
7. Modul Luft- und Kriechstrecken ..................................................................................................... Page 10
7.1 Luft- und Kriechstrecken 62mm Halbbrückengehäuse ............................................................... Page 10
7.2 Luft- und Kriechstrecken 62mm Einzelschaltergehäuse ............................................................. Page 11
8. Modul Montage und Kontaktierung ................................................................................................ Page 12
8.1 Beschaffenheit des Kühlkörpers für die Modulmontage ............................................................. Page 12
8.2 Thermisches Interface Material ................................................................................................... Page 13
8.2.1 Infineon Thermisches Interface Material von Infineon - IFX TIM........................................... Page 13
8.2.2 Aufbringen von Standard Wärmeleitpaste im Schablonendruckverfahren ............................ Page 14
8.2.3 Alternativer Auftrag von Standard Wärmeleitpaste ............................................................... Page 16
8.3 Modulmontage auf dem Kühlkörper ............................................................................................ Page 17
8.4 Anschluss und Montage der Laststromverschienung ................................................................. Page 20
8.5 Beispiel für einen niederinduktiven Spannungszwischenkreis.................................................... Page 24
8.6 Anschluss und Montage der IGBT Ansteuerbaugruppe ............................................................. Page 25
8.6.1 Steueranschlüsse 62mm Halbbrücken Gehäusevariante .................................................... Page 25
8.6.2 Montage einer Ansteuerbaugruppe auf dem 62mm Einzelschaltermodul ............................ Page 25
8.6.2 Montage einer Ansteuerbaugruppe auf dem 62mm Halbbbrückenmodul............................. Page 26
8.6.2.1 Beispiel 1 ........................................................................................................................ Page 27
8.6.2.1 Beispiel 2 ........................................................................................................................ Page 28
8.6.2.1 Beispiel 3 ........................................................................................................................ Page 29
9. Einsatz unter Vibrationns- und Schock Belastung ....................................................................... Page 30
10. Parallelschaltung von IGBT Modulen .......................................................................................... Page 30
11. Referezen ........................................................................................................................................ Page 31
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1. Allgemeines
Diese AN2012-05 Rev.1.1 zur Anwendung und Montage von Infineon 62mm Module ersetzt die
AN2012-05 Rev.1.0 und AN2002-08 Rev. V1.0.
62mm Leistungshalbleiter Module sind elektrische Komponenten.
Wichtiger Aspekt bei der Konstruktion des mechanischen Aufbaus sind die Anwendungsbedingungen
bei denen die Bauelemente zum Einsatz kommen. Diese Anwendungsbedingungen müssen beim
mechanischen Design genauso berücksichtigt werden wie bei der elektrischen, der thermische und
die daraus resultierende Lebensdauer Auslegung.
Die Hinweise und Empfehlungen in diesem Dokument können nicht jede Art von Anwendungen
und Bedingungen abdecken. Die Montage- und Anwendungshinweise AN2012-05 Rev.1.1
ersetzen daher keinesfalls eine eingehende Beurteilung und Überprüfung der Eignung für die
vom Anwender angestrebte Verwendung durch seine technischen Abteilungen. Die
Anwendungshinweise
werden
daher
unter
keinen
Gesichtspunkten
Gegenstand
liefervertraglicher Gewährleistung, es sei denn, der Liefervertrag bestimmt schriftlich etwas
anderes.
2. Auslieferqualität
Alle IGBT-Module werden vor der Auslieferung in einer Endprüfung gemäß IEC60747-9 und
IEC60747-15 geprüft. Anwenderseitige Eingangsprüfungen der Bauelemente sind daher nicht
erforderlich.
Nach einer zusätzlichen und abschließenden optischen Prüfung werden die zur Auslieferung
bestimmten Bauelemente in einer ESD geschützten Transportbox verpackt. Vertiefungen und/oder
Erhebungen im µm-Bereich auf der Bodenplatte sind innerhalb der gültigen Infineon
Spezifikationsgrenzen und damit ohne Einfluss auf die thermischen-, elektrischen oder
Zuverlässigkeitseigenschaften bei Power Modulen zulässig.
Nach der Entnahme der Bauelemente aus der ESD geschützten Transportbox durch den Anwender
ist für die Weiterverarbeitung die Richtlinie gemäß Kap. 4. zu berücksichtigen.
3. Lagerung und Transport von 62mm Modulen
Während des Transportes und der Lagerung des Moduls sind extreme Kräfte durch Schock und/oder
Vibrationsbelastung genauso zu vermeiden wie extreme Umwelteinflüsse außerhalb der von Infineon
empfohlenen Lagerbedingungen gemäß [1].
Die Lagerung der Module an den im Datenblatt spezifizierten Temperaturgrenzen ist möglich, wird
jedoch nicht empfohlen.
Die Lagerzeit sollte mit den empfohlenen Lagerbedingungen gemäß [1] nicht überschritten werden.
Ein Vortrocknen des Gehäuses vor dem Montageprozess wie er bei eingespritzten diskreten Bauteilen
(z.B. Mikrocontroller, TO-Gehäusen, etc.) empfohlen wird, ist bei 62mm Modulen nicht erforderlich
sofern die Module gemäß Empfehlung gelagert wurden.
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4. IGBT Module sind elektrostatisch gefährdete Bauteile (ESD)
IGBT Halbleiter sind elektrostatisch empfindliche Bauelemente, die eine den ESD Richtlinien gemäße
Handhabung verlangen. Unkontrolliertes Entladen, Spannungen aus nichtgeerdeten Betriebsmitteln
und Personen, sowie statische Entladungen oder ähnliche Einflüsse können diese Bauelemente
zerstören. Die Gate-Emitter Steueranschlüsse sind die elektrostatisch empfindlichen Kontakte. Es ist
darauf zu achten, dass IGBT Module nicht mit offenen Gate-Emitter Anschlüssen betrieben oder
gemessen werden.
Elektrostatische Entladung (ESD) kann IGBT Module vorschädigen oder sie sogar zerstören.
Vorsichtsmaßnahmen zur Vermeidung von elektrostatischer Entladung sind vom Anwender während
der Handhabung, der Weiterleitung und der Verpackung dieser Bauelemente zu beachten.
Wichtige Hinweise:
Um eine Zerstörung oder Vorschädigung der Leistungshalbleiter Bauelemente durch elektrostatische
Entladung zu vermeiden, werden die Bauteile gemäß ESD-Richtlinien in geeigneter ESD-Verpackung
ausgeliefert.
Die Entnahme der Module und die damit verbundene Entfernung des ESD-Schutzes sowie die
Handhabung der ungeschützten Module machen die Installation von ESD-Arbeitsplätzen erforderlich.
 Nachgelagerte Arbeitsschritte dürfen ausschließlich an speziellen Arbeitsplätzen durchgeführt
werden, an denen die folgenden Voraussetzungen erfüllt sind

Hochohmiger Masseanschluss

Leitende Arbeitsoberfläche

ESD-Armbänder
 Alle Transportmittel und PCBs müssen vor Weiterverarbeitung der ESD Bauteile auf das gleiche
Potenzial gebracht werden.
Weitere Informationen können aus den jeweiligen gültigen Normen entnommen werden.
 IEC 61340-5-2, Electrostatics–protection of electronic devices from electrostatic phenomena–
general requirements
 ANSI/ESD S2020
 MIL-STD 883C, Method 3015.6 for testing and Classification
 DIN VDE 0843 T2, identical with IEC801-2
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5. Modulkennzeichnung, RoHS & Green Product
Infineon 62mm C-Serien Module entsprechen den Richtlinien gemäß RoHS und sind als >>Green
Products<< mit einem G als Bestandteil des Modul Label gekennzeichnet. Produktinhaltstoff
Datenblätter (Material Data Sheet) können auf Anfrage über Infineon bezogen werden.
A. 62mm Halbbrücken Gehäuse
B. 62mm Einzelschaltergehäuse
Bild 1: Green Produkt Kennzeichnung auf 62mm Modul
6. Modulauswahl
62mm Module sind in den verschiedensten Konfigurationen, Spannungs- und Stromklassen mit
unterschiedlich optimierten IGBTs und Dioden verfügbar.
Die vollständige Produktübersicht sowie ein Auswahl- und Simulationsprogramm, IPOSIM, sind unter
www.infineon.com verfügbar.
Höchstzulässige Werte in den jeweiligen Produktdatenblätter und in den Anwendungshinweisen sind
absolute Grenzwerte, die grundsätzlich – auch für kurze Zeit – nicht überschritten werden dürfen, da
dies eine Vorschädigung oder die Zerstörung der Bauelemente zur Folge haben kann.
Weiterführende Informationen können aus den Anwendungshinweisen aus [2] entnommen werden.
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Bei der Auswahl des am besten geeigneten Bauelementes sind unterschiedliche Kriterien zu
berücksichtigen. Die folgende Übersicht soll eine erste Hilfestellung und Erläuterungen bieten.
FF
DF
FD
FZ
FZ _B1
Bild 2: Typische Gehäusevarianten von 62mm Modulen
Tabelle 1: 62mm Modul Bezeichnungsübersicht
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6.1 Auswahl der Modul Spannungsklasse (VCES) und Betrieb von
Modulen in großen Höhen
Bei der Auswahl der geeigneten Spannungsklasse muss der IGBT ein Sperrvermögen aufweisen
welches der Anwendung und deren Bedingungen angemessen ist.
Tabelle 2 zeigt mögliche IGBT Spannungsklassen für unterschiedliche Anschlussspannungen. Diese
Tabelle kann für eine erste IGBT Modulauswahl dienen. Die Einhaltung der höchstzulässigen
Kollektor-Emitter Spannung (VCES) darf auch kurzzeitig im Schaltmoment nicht überschritten werden
und ist bei der Auswahl einer geeigneten IGBT Spannungsklasse über den gesamten
Temperaturbereich zu berücksichtigen.
Als Leitfaden für die Auswahl einer möglichen IGBT Spannungsklasse ist folgende Annahme aus [9]
geeignet.
(1)
mit S=Sicherheitsvorhalt in [%]
Tabelle 2: IGBT Sperrvermögen als Auswahlkriterium der Anschlußspannung
Die transiente Kollektor-Emitter Spannungsüberhöhung (∆UCE) beim Abschalten, resultierend aus der
Stromsteilheit ( ) in Kombination mit der parasitären Induktivität (Lσ), des IGBT muss bei der
Auswahl einer geeigneten Spannungsklasse berücksichtigt werden.
(2)
Die Verwendung von Leistungsbauelementen in geographischen Höhen über Normalnull (NN) z.B.
Höhen > 2000m über NN oder an hohen DC Spannungen können Einschränkungen des
Arbeitsbereiches notwendig machen.
 Bei Luftkühlung ist wegen des niedrigeren Luftdrucks die Kühlleistung des Gesamtsystems
entsprechend zu berücksichtigen
 Die Isolationseigenschaften, speziell der Luftstrecke, müssen wegen
Durchschlagsfestigkeit der Luft angepasst werden, siehe dazu auch Kap.7.
der
niedrigeren
 Mögliche statistische Ausfallraten durch Verwendung von Leistungsbauelementen in großer Höhe
(Höhenstrahlung) und/oder an hoher Spannung müssen bei der Auswahl einer geeigneten
Spannungsklasse und während der Designphase berücksichtigt werden.
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 Bei Einsatztemperaturen T<25°C muss das IGBT typisch reduzierte Sperrvermögen und das
Schaltverhalten der Bauelemente bei diesen vorherrschenden Temperaturen in der Anwendung
entsprechend berücksichtigt und eigenverantwortlich im Anwenderdesign untersucht werden.
Die Spezifikation des Sperrvermögens in Abhängigkeit der Temperatur von T=-40°C bis T=25°C ist
auf Anfrage über Ihren Vertriebspartner für Infineon Leistungsbauelemente verfügbar.
Die Wechsellastfestigkeit für die angestrebte Lebensdauer ist bei der Auswahl des Bauelementes in
Abhängigkeit des Belastungsprofils entsprechend zu berücksichtigen. Weiterführende Hinweise sind
auf Anfrage und in [3] verfügbar.
6.2 Klimatische Bedingungen im aktiven, stromführenden Betrieb von
62mm Modulen
62mm Module sind nicht hermetisch dicht. Die Gehäuse und der für die elektrische Isolierung
verwendete einschichtige Verguss im Modul sind durchlässig für Feuchte und Gase in beiden
Richtungen. Feuchteunterschiede können daher in beiden Richtungen ausgeglichen werden.
62mm Module von Infineon sind im aktiven, stromführenden Betrieb für klimatische Bedingungen
gemäß EN60721-3-3 mit der Klassifizierung der Umweltbedingungen für ortsfesten Einsatz nach
Klasse 3K3 spezifiziert.
Feuchteeinwirkung auf die Module z.B. durch Betauung und oder Kondensierung sowie klimatische
Bedingungen die über die Klasse 3K3 der EN60721-3-3 hinausgehen, müssen für jeden Einsatzfall im
Betrieb durch zusätzliche Maßnahmen vermieden werden.
Schadgase sind im Betrieb und während der Lagerung zu vermeiden.
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7. Modul Luft- und Kriechstrecken
Bei der Auslegung der Isolationseigenschaften sind die anwendungsspezifischen Normen, vor allem
hinsichtlich der Luft- und Kriechstrecken, zu beachten.
Die modulspezifischen 62mm C-Serien Gehäusezeichnungen können aus den Datenblättern
entnommen werden oder in elektronischer Form als CAD-Datei über Ihren Vertriebspartner für
Infineon Module bezogen werden.
Insbesondere bei der Auswahl der Schrauben und Unterlegscheiben sind die Luft- und Kriechstrecken
zu berücksichtigen. Bitte beachten Sie auch die Hinweise in Kap. 6.1. Um hier den jeweiligen
Anwendungsanforderungen gerecht zu werden, sind ggf. in diesem Bereich elektrisch leitende
Bauteile oder Durchkontaktierungen zu vermeiden oder Maßnahmen zur Isolierung, z.B. durch
Lackieren zu treffen.
Die in den 62mm Datenblättern angegebenen Luft- und Kriechstrecken spezifizieren die am
unmontierten und nichtkontaktiertem Modul auftretenden kürzesten Luft- und Kriechstrecken für den
Verschmutzungsgrad 2 gemäß IEC60664-1. Die nachfolgenden Tabellen zeigen eine Übersicht der
jeweiligen Luft- und Kriechstrecken der unterschiedlichen Gehäusevarianten.
7.1 Luft- und Kriechstrecken 62mm Halbbrückengehäuse (FF, FD, DF)
Beschreibung
Werte
a. Kriechstrecke: Kontakt-Kühlkörper
29mm
b. Kriechstrecke: Kontakt-Kontakt
23mm
c. Luftstrecke: Kontakt-Kühlkörper
23mm
d. Luftstrecke: Kontakt-Kontakt
11mm
Bemerkung
von 4 zum Modul Montageloch,
von 6 zum Modul Montageloch
von 3 nach 5,
von 3 nach 7
von 4 zum Modul Montageloch,
von 6 zum Modul Montageloch
von 3 nach 5,
von 3 nach 7
Tabelle 3: Luft- und Kriechstrecken 62mm Halbbrückengehäuse
Bild 3: Kürzeste Kriechwege des unmontierten und nichtkontaktierten 62mm Halbbrückengehäuses
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7.2 Luft- und Kriechstrecken 62mm Einzelschaltergehäuse (FZ)
Beschreibung
Werte
Bemerkung
a. Kriechstrecke: Kontakt-Kühlkörper
25mm
von 5 zur Modul Bodenplatte
b. Kriechstrecke: Kontakt-Kontakt
19mm
von 2 nach 3
c. Luftstrecke: Kontakt-Kühlkörper
25mm
von 5 zur Modul Bodenplatte
d. Luftstrecke: Kontakt-Kontakt
14mm
von 2 nach 3
d1. Luftstrecke: Kontakt-Kontakt
10mm
von 41 nach 5 (Nur bei B1 Modulen)
Tabelle 4: Luft- und Kriechstrecken 62mm Einzelschaltergehäuse
Bei B1 Modulen: 41 = Aux. Kollektor
Bild 4: Kürzeste Kriechwege des unmontierten und nichtkontaktiertem 62mm Einzelschaltermoduls
In jedem Fall sind die in der jeweiligen Anwendung vorkommenden Luft- und Kriechstrecken zu
überprüfen, mit den Anforderungen aus den anwendungsspezifischen Normen zu vergleichen und
gegebenenfalls durch konstruktive Maßnahmen sicherzustellen.
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8. Modulmontage und Kontaktierung
Schutzmaßnahmen gegen elektrostatische Entladungen müssen während des Berührens und der
Verarbeitung von IGBT Modulen vom Anwender ergriffen werden, siehe Kapitel 4.
8.1 Beschaffenheit des Kühlkörpers für die Modulmontage
Die im Modul entstehende Verlustleistung muss z.B. durch einen geeigneten Kühlkörper abgeführt
werden, um die in den Datenblättern spezifizierte höchstzulässige Temperatur im Schaltbetrieb (T vjop)
während des Betriebes nicht zu überschreiten, siehe dazu [4]. Die Beschaffenheit der
Kühlkörperoberfläche im Bereich der Modulmontage ist von hoher Bedeutung, da diese Verbindung
zwischen Kühlkörper und Modul einen entscheidenden Einfluss auf die Wärmeabfuhr des Moduls hat.
Die Beschaffenheit der Kontaktfläche des Kühlkörpers zu jedem 62mm Modul darf für eine optimale
Ableitung der Verlustleistung die folgenden Werte nicht überschreiten.
62mm Modul
62mm Modul
61,4mm x 106,4mm:
61,4mm x 106,4mm:
Oberflächenebenheit ≤30µm
Oberflächenrauhigkeit Rz ≤10…15µm
RZ
Bild 5: Empfehlung für die Beschaffenheit der Kühlkörperoberfläche zur Modul Montage
Die Kontaktflächen, die Bodenplatte des Moduls und die Oberfläche des Kühlkörpers müssen frei von
Beschädigungen und Verschmutzungen sein, welche den thermischen Kontakt verschlechtern. Vor
der Modulmontage empfiehlt sich die Kontaktflächen mit einem sauberen fusselfreien Tuch zu
reinigen.
Der Kühlkörper muss für die Montage und den anschließenden Transport eine ausreichende
Steifigkeit besitzen, um keine zusätzlichen mechanische Spannungen auf die Bodenplatte des Moduls
auszuüben. Während des gesamten Montageprozesses muss der Kühlkörper verwindungsfrei, z.B.
auf einem geeigneten Warenträger, gehandhabt werden.
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8.2 Thermisches Interface Material
Bedingt durch die individuellen Oberflächenformen von Modulbodenplatte und Kühlkörper liegen diese
nicht vollflächig aufeinander auf, so dass eine Spaltbildung in Teilen der Kontaktflächen zwischen den
beiden Komponenten nicht vermieden werden kann.
Um die im Modul auftretenden Verluste abzuführen und einen guten Wärmefluss in den Kühlkörper zu
ermöglichen, sind alle Hohlräume mit einem geeigneten wärmeleitfähigen Material zu füllen.
Das wärmeleitfähige Material sollte für die Anwendung langzeitstabile Eigenschaften aufweisen um
einen gleichbleibend guten Wärmeübergangswiderstand sicher zu stellen und so aufgebracht werden,
dass beim Auftragen keine Schraubenlöcher zugesetzt und damit Anzugsmomente verfälscht werden
können.
8.2.1 Thermisches Interface Material von Infineon – IFX TIM
Für eine hohe Langzeitstabilität und mit thermisch exzellenten Eigenschaften hat Infineon ein für IGBT
Leistungsmodule optimiertes Material - IFX TIM - entwickelt.
62mm Module von Infineon können mit bereits in optimierter Struktur aufgetragenem IFX TIM
- Module die in der Typenbezeichnung die Erweiterung P führen - von Ihrem Vertriebspartner für
Infineon Bauelemente bezogen werden.
Weiterführende Informationen sind in [5] aufgeführt.
Beispiel eines Druckbildes auf der IGBT Modul Bodenplatte nach dem Auftragen des IFX TIM
Materials.
Bild 6: Beispiel 62mm Modul mit Thermischen Interface Material
Bei Verwendung von 62mm Modulen bei denen das IFX TIM bereits von Infineon herstellerseitig
aufgebracht ist, ist mit Kap. 8.3 fortzufahren.
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8.2.2
Aufbringen
von
Schablonendruckverfahren
Standard
Wärmeleitpaste
im
Bei Verwendung von 62mm Modulen bei denen das thermische Interface Material - IFX TIM - NICHT
herstellerseitig aufgebracht ist, ist die Auswahl und Qualifizierung des verwendeten
Wärmeleitmaterials auf Eignung und Langzeitstabilität vom Anwender selbst durchzuführen.
Das Auftragen des wärmeleitfähigen Materials, z.B. Wärmeleitpaste (WLP), mit Hilfe einer Schablone
ist ein Vorschlag dessen Eignung immer eigenverantwortlich durch den Anwender in Kombination mit
dem gewählten Wärmeleitmaterial und Kühlkörper Oberfläche individuell zu überprüfen ist.
Um ein optimales Ergebnis zu erreichen sind Modul, Geometrie des Auftrags, die Kühlkörperkontaktfläche, sowie appliziertes Material als Einheit zu betrachten.
Das manuelle Aufbringen von Wärmeleitpaste mit einer Schichtdicke im µm-Bereich ist naturgemäß
problematisch, da eine optimal aufgebrachte Schicht alle Spalte füllen, aber gleichzeitig nicht den
metallischen Kontakt zwischen Bodenplatte und Kühlkörperfläche verhindern soll. Empfehlenswert ist
daher der Auftrag von Wärmeleitpaste im Schablonendruckverfahren. Mit diesem Verfahren ist neben
einer dem Modul individuell angepassten optimierten Wäremeleitpastenverteilung auch eine
reproduzierbare Einstellung der Schichtdicke möglich.
Weiterführende Hinweise zur Anwendung von Siebdruckschablonen und zum Auftrag von
Wärmeleitpaste finden Sie in den Anwendungshinweisen in [6].
Die modulspezifischen Zeichnungen einer Wärmeleitpastenschablone können über die bekannten
Vertriebspartner für Infineon Module bezogen werden.
Bild 7: Schablone für Infineon 62mm Module
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Die nachfolgenden Bilder zeigen Beispiele wie WLP mit Hilfe des Schablonendruckverfahrens
aufgetragen werden kann.
A. WLP Vorrichtung
B. Auftrag der WLP
Wärmeleitpastenschablone
Modulbodenplatte
Bild 8: A. Beispiel einer Vorrichtung zum Auftragen von Wärmeleitpaste mit dem Schabblonendruckverfahren, Abbildung eines
Moduls mit der Bodenplatte. B. Auftrag der Wärmeleitpaste mittels Schablone
1. Reinigen der Schablone von möglichen Wärmeleitpasten-Rückständen. Dieser Reinigungsschritt
kann mit geeigneten Lösungsmitteln durchgeführt werden. Die Sicherheitsvorschriften beim
Umgang mit diesen Stoffen sind zu beachten.
2. Ausrichten der Schablone und des Moduls zueinander. Zum Bespiel mit einer Vorrichtung in die
das Modul eingelegt werden kann wie in Bild 8.A. dargestellt.
3. Absenken der Schablone auf die Modulbodenplatte
4. Auftragen des Wärmeleitmediums über die Schablone, siehe 8.B, dabei ist zwingend darauf zu
achten, dass alle Schablonenlöcher mit Wärmeleitpaste gefüllt werden.
5. Hochklappen der Schablone und Entnahme des Moduls
6. Eine optische Inspektion nach Auftragen des Materials stellt sicher, dass jeder Punkt der
Schablone gefüllt ist. Auch das Auftragen von WLP mit Hilfe einer Schablone, besonders wenn
dieser Prozess manuell ausgeführt wird, können eine schlechte Ausrichtung der Schablone und
kleine Abweichungen in der WLP Menge, den erwarteten Temperaturhub im Betrieb um einige
Kelvin beeinflussen.
7. Die Messung der Schichtdicke des aufgetragenen Materials ist daher dringend empfohlen und
garantiert, dass eine angemessene Materialmenge appliziert wurde.
Durch das Auftragen der WLP mit Hilfe einer Schablone ist der mögliche Verschleiß der Schablone
und die damit einhergehende mögliche Dickenreduzierung in Intervallen zu prüfen. Schablonen sind
zu ersetzen, sofern diese nicht mehr die vorher festgelegte Dicke aufweisen.
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8.2.3 Alternatives
Wärmeleitpaste
Verfahren
zum
Aufbringen
von
Standard
Bei Verwendung von 62mm Modulen bei denen das thermische Interface Material - IFX TIM - NICHT
herstellerseitig aufgebracht ist, ist die Auswahl und Qualifizierung des verwendeten
Wärmeleitmaterials auf Eignung und Langzeitstabilität vom Anwender selbst durchzuführen.
Sollte das Auftragen der Standard Wärmeleitpaste (WLP) durch das empfohlene
Schablonendruckverfahren nicht möglich sein, kann das Wärmeleitmedium alternativ manuell
aufgebracht werden. Dabei ist eine gleichmäßige Schichtdicke der Wärmeleitpaste von typischerweise
50µm -100µm auf der Bodenplatte des Moduls hinreichend. Die Eignung und Langzeitstabilität des
verwendeten Wärmeleitmaterials und deren Auftrag ist eigenverantwortlich durch den Anwender zu
qualifizieren.
Als Leitfaden für die benötigte Menge an Wärmeleitpaste ergibt sich bei eine Schichtdicke von
3
d= 50µm: V≈0,33cm ,
3
d=100µm: V≈0,66cm .
Dieses Volumen kann aus einer Spritze abgemessen oder einer Tube aufgetragen werden.
Handelsübliche Roller oder feine Zahnspachtel können zum Auftrag der Wärmeleitpaste benutzt
werden. Die Homogenität und Reproduzierbarkeit der sich einstellenden Schichtdicken nach
manuellem Auftrag ist mit großen Toleranzen behaftet. Mit Hilfe eines Nassfilmkamms kann die
Schichtdicke der Wärmeleitpaste nach dem Auftragen geprüft werden, siehe Bild 9.
Bild 9: Nassfilmkamm zur Messung der Schichtdicke von Wärmeleitpasten
Die Verarbeitungsrichtlinien, der thermische Kontakt und die Langzeitstabilität der verwendeten
Wärmeleitmaterialien sind bei der Auswahl zu berücksichtigen und müssen immer eigenverantwortlich
durch den Anwender für das vorgesehene Verfahren und die vorgesehene Anwendung qualifiziert und
ggf. mit dem Wärmeleitpastenhersteller diskutiert werden.
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Anwendungs- und Montagehinweise
8.3 Modulmontage auf dem Kühlkörper
Die Modulmontage muss innerhalb der in den Datenblättern spezifizierten Modultoleranzen erfolgen.
Die modulspezifischen Gehäusezeichnungen können aus den Datenblättern entnommen werden oder
in elektronischer Form als CAD-Datei über Ihren Vertriebspartner für Infineon Module bezogen
werden.
Die angegebenen Drehmomente und Verarbeitungshinweise gelten bei der Verwendung von IFX TIM
oder Standard Wärmeleitpaste.
Die Schraubverbindung für die Modulmontage auf dem Kühlkörper ist so auszulegen, dass die
Summe aller auftretenden Belastungen nicht zu einem Überschreiten der Fließgrenzen der gefügten
Teile führt. Setzsicherungen, z.B. Federscheiben, erhöhen die Elastizität der Verbindung und gleichen
so Setzerscheinungen aus. Dadurch wird die Vorspannkraft weitestgehend erhalten und so einem
Lösen der Verbindung entgegen gewirkt.
Das Anzugsmoment muss so gewählt werden, dass die aufgebrachte Vorspannkraft zu einem reinen
Reibschluss der Bauteile führt. Zur genauen Bestimmung der Vorspannkraft und des
Anziehdrehmoments ist die Kenntnis des Reibungskoeffizienten µ Voraussetzung. Die Reibung hängt
von vielen unterschiedlichen Faktoren ab, wie z.B. Materialpaarung, Oberfläche, Schmierung,
Temperatur, etc. Für die typische, saubere Paarung eines Aluminium Kühlkörpers mit einer galvanisch
verzinkten M6 Stahlschraube ergibt sich ein Reibkoeffizient von µG≈0,14. Weicht der Reibwert im
Aufbau davon ab, ist das Anzugdrehmoment entsprechend anzupassen.
Als Zielwert sollten die Schrauben mit einem Drehmoment nahe dem maximal empfohlenen
Drehmoment Mmax angezogen werden. Dieses maximale Drehmoment darf jedoch nicht überschritten
werden.
Beschreibung
Werte
Bemerkung
Befestigungsschraube
Maximal empfohlenes Anzugsdrehmoment
M6
Mmax=6Nm
1.)
2.)
Empfohlene Festigkeitsklasse der Schraube
8.8
3.)
Minimal Einschraublänge in den Kühlkörper
1,6 x d = 9,6mm
4.)
Tabelle 5: Technische Daten der Befestigungsschraube
1.) gemäß ISO4762, DIN6912, DIN7984 ISO14581 oder DIN7991 in Kombination mit einer
geeigneten Unterlegscheibe, z.B. nach DIN433 oder DIN125 oder komplette Kombischrauben nach
DIN6900, für die Modulmontage empfohlen.
2.) Ermittelt für einen Reibkoeffizienten von µG=0.14 (Verschraubung sauber und trocken, Aluminium
Kühlkörper, Schraube lt. ISO14581, galv. verzinkt, Gewinde gerollt). Das verwendete Drehmoment
sollte sich an dem maximalen Drehmoment orientieren.
3.) mindestens jedoch 6.8
4.) in Aluminium; gemäß Fachliteratur
Andere Materialkombinationen von Schrauben- und/oder Kühlermaterial erfordern ggf. eine
Anpassung der mechanischen Parameter und eine Bewertung der Korrosionsbeständigkeit
zueinander.
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Die Modulbefestigungsschrauben sind gleichförmig über Kreuz mit einem Drehmoment in den
spezifizierten Grenzen anzuziehen.
Für einen optimalen thermischen Kontakt des Moduls auf dem Kühlkörper wird das folgende
Vorgehen beim Anziehen der Befestigungsschrauben empfohlen.
1. Modul mit dem aufgetragenen Wärmeleitmedium auf den sauberen Kühlkörper auflegen und mit
zwei Schrauben, indem ca. die halbe Schraubenlänge eingeschraubt wird, fixieren.
2. Restliche Schrauben mit ca. der halben Schraubenlänge einschrauben
3. Alle Schrauben über Kreuz handfest (ca. 0,5Nm) in der folgenden Sequenz fixieren
z.B. Schraube Nr. 1 – 2 – 3 – 4 (vgl. Bild 10)
Bei Verwendung von Infineon Modulen bei denen das thermische Interface - IFX TIM - bereits
herstellerseitig aufgetragen ist kann mit Schritt 4. fortgefahren werden.
Wird nicht das von Infineon empfohlene und bereits herstellerseitig aufgetragene IFX TIM Material
verwendet, kann in Abhängigkeit der Viskosität des verwendeten Alternativmaterials, z.B. bei hoher
Viskosität, ein zusätzlicher Zwischenschritt 3.a. erforderlich sein, um der Wärmeleitpaste die
Möglichkeit zu geben während des Anschraubens zu fließen und sich der Modulbodenplatten- und
Kühlkörperkontur anzupassen. Anschließend ist mit Schritt 4 fortzufahren.
3.a. Schrauben mit ca. 0,5…1Nm in der gleichen Sequenz mit anschließender Verweilzeit über Kreuz
anziehen.
z.B. Schraube Nr. 1 – 2 – 3 – 4
Die Verweilzeit hängt von dem verwendeten Material ab und ist eigenverantwortlich vom Anwender in
Untersuchungen/Versuchen mit dem favorisierten Material festzulegen. Als Richtwert für erste eigene
Untersuchungen währen der Entwicklungsphase kann eine Verweilzeit von ca. 10min…20min
angenommen werden.
4. Schrauben mit 3Nm – 6Nm in der gleichen Sequenz über Kreuz anziehen
z.B. Schraube Nr. 1 – 2 – 3 – 4
Bild 10: Anschraubreihenfolge zur Modulmontage
Die Anschraubsequenz ist bei allen 62mm Modulen und Bauformen identisch anzuwenden.
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Bei der Verwendung von Standard Wärmeleitpaste kann es in Abhängigkeit der Beschaffenheit der
Paste erforderlich sein, die Anzugsdrehmomente der Befestigungsschrauben nach einem Wärmelauf
auf ihren korrekten Wert hin zu überprüfen. Bei Verwendung von Phase Change Folien zur
Wärmeleitung anstelle von Wärmeleitpaste wird empfohlen diesen zusätzlichen Kontrollschritt
unbedingt durchzuführen. Die Verwendung von Silikonfolien kann, aufgrund der für
Leistungsbauelemente nicht geeigneten Eigenschaften, nicht empfohlen werden.
Für die Qualifikation und die Verifikation des Montageprozesses und der Eignung der thermischen
Auslegung sind eigene Versuche und Messungen des Anwenders mit der vorgesehen Wärmeleitpaste
oder einem alternativen Material unumgänglich. Dabei sollte die sich maximal einstellende
Sperrschichttemperatur unter Anwendungsbedingungen in thermischen Messungen überprüft werden.
Die maximal auftretende Sperrschichttemperatur darf die in den Datenblättern spezifizierte
Sperrschichttemperatur (Tvjop) im Pulsbetrieb nicht überschreiten [4]!
Für eine thermische Messung möglichst nah am Chip ist es erforderlich den Messfühler unter den zu
messenden Chip zu platzieren. Die Kenntnis über die genauen Chippositionen ist daher unerlässlich.
Die modulspezifischen Chippositionen können über den bekannten Vertriebsweg für Infineon IGBT
Power Module bezogen werden.
Silicon Chip
TVJ
Ceramic
Copper
Thermal
Grease
Heatsink
Thermocouple: TC
TH
Bild 11: Beispiel der Anordnung des Thermofühlers in einer thermischen Messung
Die Sperrschichttemperatur T VJ kann bei Kenntnis der umgesetzten Schalt- und Durchlassverluste (PV)
und unter Annahme einer bekannten Bodenplattentemperatur (TC) wie folgt bestimmt werden:
TVJ  TC  PV * RthJC
(2)
TVJ: Sperrschichttemperatur (virtuell)
TC: Bodenplattentemperatur
PV: Gesamtverlustleistung
RthJC: Thermischer Widerstand, junction to case
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8.4 Anschluss und Montage der Laststromverschienung
Die Modulkontaktierung muss innerhalb der zulässigen Modultoleranzen, spezifiziert in den
Gehäusezeichnungen in den jeweiligen Datenblättern, erfolgen. Die Toleranzlage von angrenzenden
und kontaktierten Bauteilen wie PCB, Zwischenkreisverschienung, Montagebolzen oder Kabel ist so
auszulegen, dass nach der Kontaktierung keine statischen und/oder dynamischen Zugkräfte dauerhaft
auf die Terminals wirken.
Für die Kontaktierung der Laststromanschlüsse werden bei 62mm Modulen DIN M6 Schrauben z.B.
nach ISO4762, DIN7984 oder DIN7985 und für B2 Modul Ausführungen DIN M5 Schrauben, welche
mindestens der Festigkeitsklasse 6,8 entsprechen, in Kombination mit einer geeigneten Unterleg- und
Federscheibe oder komplett als Kombischrauben z.B. nach DIN6900 benötigt. Diese sollten mit einem
im Datenblatt spezifizierten Drehmoment angezogen werden. Empfohlen ist die Verwendung eines
Drehmomentes nahe dem maximalen Drehmoment.
Die maximalen Drehmomente in Tabelle 6 dürfen jedoch nicht überschritten werden.
Das Anzugsmoment muss so gewählt werden, dass die aufgebrachte Vorspannkraft zu einem reinen
Reibschluss der Bauteile führt. Zur genauen Bestimmung der Vorspannkraft und des
Anziehdrehmoments ist die Kenntnis des Reibungskoeffizienten µ Voraussetzung. Die Reibung hängt
von vielen unterschiedlichen Faktoren ab, wie z.B. Materialpaarung, Oberfläche, Schmierung,
Temperatur, etc. Die angegebenen Drehmomente in Tabelle 6 sind für eine saubere Paarung mit
einer galvanisch verzinkten, metrischen M6 Stahlschrauben spezifiziert. Weicht der Reibwert im
Aufbau davon ab, ist das Anzugdrehmoment entsprechend anzupassen.
Max. Drehmoment
Modultyp
Anschluss
Schraube
1
62mm C-Serie Halbbrücke
Lastanschlüsse
M6
5
2
62mm C-Serie Halbbrücke B2
Lastanschlüsse
M5
5
3
62mm C-Serie Einzelschalter
Lastanschlüsse
M6
5
4
62mm C-Serie Einzelschalter
Steueranschlüsse
M4
2
Mmax / Nm
Tabelle 6: Anzugsdrehmoment M für die Befestigungsschraube der elektrische Anschlüsse mit einem Reibwert von μ≈0,14 im
Gewinde der Schraubanschlüsse.
Die Auswahl der Schraubenlänge richtet sich nach der maximalen spezifizierten Einschraubtiefe im
Modul und der Dicke der Anschlussteile. Die Summe dieser Werte darf nicht kleiner sein als die
gewählte Schraubenlänge. Die effektive Einschraublänge der Schrauben in den Modul Lastanschluss
darf die maximal spezifizierte Einschraubtiefe von 10mm bzw. bei Einzelschalter-Steuerkontakten von
8mm nicht überschreiten. Andere Materialkombinationen von Schrauben- und/oder des
Zwischenkreisverschienungs Materials erfordern ggf. eine Anpassung der mechanischen Parameter
und eine Bewertung der Korrosionsbeständigkeit zueinander.
Die Auslegung der Schraubverbindung für die Lastanschlusskontakte hat so zu erfolgen, dass die
Summe aller auftretenden Belastungen nicht die Fließgrenzen der gefügten Teile überschreitet.
Setzsicherungen erhöhen die Elastizität der Verbindung und gleichen so Setzerscheinungen aus.
Dadurch bleibt die Vorspannkraft weitestgehend erhalten und wirkt einem Lösen der Verbindung
entgegen.
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Die Anschlussteile müssen an den elektrischen Kontakten in einer Art und Weise montiert werden,
dass die spezifizierten maximal zulässigen Kräfte während des Montageprozesses nicht überschritten
werden.
Maximal zulässige Zug- und Druckkräfte ausschließlich während des Montageprozesses
@ Ta=25°C
Bild 12: Höchstzulässige Kräfte während des Montageprozesses an den Terminals der 62mm Halbbrücken Gehäusevariante
Maximal zulässige Zug- und Druckkräfte ausschließlich während des Montageprozesses
@ Ta=25°C
@ Ta=25°C
Bild 13: Höchstzulässige Kräfte während des Montageprozesses
an den Terminals der 62mm Einzelschalter Gehäusevariante
Empfohlen ist eine dauerhaft entlastende Terminalmontage der Last- und Steueranschlüsse über den
gesamten Temperaturbereich vorzusehen.
Da die entlastende Terminalmontage über den gesamten Temperaturbereich naturgemäß
problematisch ist, sollte die Montage mit einer Vorspannung auf die Lastanschlüsse bei beiden
Bauformen und die Steuerkontakt Terminals der Einzelschalter mittels geeigneter Abstandsbolzen
vorgesehen werden.
Es muss dafür gesorgt werden, dass die Kraftrichtung der Vorspannung dabei immer von den
Terminals in Richtung Bodenplatte wirkt. Die Eignung der Abstützung muss im angestrebten Aufbau
individuell geprüft und bewertet werden.
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Statische Kräfte in anderen Richtungen sowie Belastungen durch Vibration und/oder thermischer
Ausdehnung sind zu vermeiden.
Bild 14: Modulmontage mit Vorspannungsrichtung
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Die Zwischenkreisverschienung ist so auszulegen, dass die maximale Gehäusetemperatur an den
Lastanschlüssen TTerminal =125°C nicht überschritten wird.
Für die Auslegung der Lastanschlussverschienung ist daher neben der Stromtragfähigkeit auch ggf.
die zusätzliche Verlustleistung der Modulanschlüsse entsprechend zu berücksichtigen.
Bild 15: Wärmefluss aus den Lastanschlüssen
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8.5 Beispiel für einen niederinduktiven Spannungszwischenkreis
Neben der Berücksichtigung der maximalen Temperatur an den Terminals ist die Einhaltung der
höchstzulässigen Kollektor-Emitter Spannung (VCE) an den Lastanschlüssen und damit am IGBT Chip
entsprechend dem jeweiligen Datenblatt, siehe RBSOA Diagramm, sicher zu stellen.
Empfehlenswert ist die gleichspannungsseitige (DC) Anbindung über eine laminierte
Zwischenkreisverschienung (DC Busbar) zu realisieren, um durch minimale Streuinduktivität die
systembedingte Schaltüberspannung so gering wie möglich zu halten.
Für einen niederinduktiven Aufbau und eine symmetrische Stromverteilung ist dabei die symmetrische
Anbindung aller Module an den Zwischenkreis empfehlenswert. In Abbildung 16 ist eine prinzipielle
Möglichkeit beispielhaft dargestellt
Bild 16: Beispiel eines niederinduktiven Spannungszwischenkreis Aufbaus
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8.6 Anschluss und Montage der IGBT Ansteuerbaugruppe
Für einen sicheren Betrieb der Bauelemente ist auf eine ausreichend dimensionierte IGBT
Ansteuerbaugruppe zu achten. Die Gatespannung sollte im Bereich von VGE=+15V / -7V…-15V
liegen. Weiterführende Hinweise können aus den Anwendungshinweisen [7] und [8] entnommen
werden.
Die Verbindung des Treiberboards zu den Gate-Emitter Ansteuerungskontakten des Moduls ist
mindestens mit Hilfe einer verdrillten und zugentlasteten Ansteuerleitung oder besser durch eine
zugentlastete Koaxialleitung so kurz wie möglich auszuführen. Wird das Kollektor Spannungspotential
für eine VCEsat-Überwachung über eine Hilfskollektorleitung in die Ansteuerbaugruppe zurückgeführt,
so sollte die Hilfskollektorleitung soweit als möglich von der Gate-Emitter Verbindung entfernt verlegt
werden um Einkopplungen zu verhindern.
Werden Platinen für die Modulansteuerung direkt auf dem Modul eingesetzt, sollten die Kontaktstellen
zwischen Platine und Modul Steuerkontakten mechanisch entlastet werden z.B. durch Abstützung der
Ansteuerbaugruppe mit Montagebolzen nahe dem Modul.
8.6.1 Montage einer Ansteuerbaugruppe auf dem 62mm Einzelschalter
(FZ) Modul
Empfohlen ist eine dauerhaft entlastete Terminalmontage der Last- und Steueranschlüsse über den
gesamten Temperaturbereich vorzusehen.
Die Ansteuerbaugruppe (PCB) sollte über geeignete Abstandsbolzen entlastend mit den
Steuerkontakten des Moduls verbunden werden, siehe Bild 18. Bei Verwendung einer gemeinsamen
Ansteuerbaugruppe über mehrere Module hinweg ist zwingend eine entlastende Montage durch
geeignete Montagebolzen vorzusehen.
Es muss dafür gesorgt werden, dass die Kraftrichtung der Vorspannung dabei immer von den
Terminals in Richtung Bodenplatte wirkt.
Bild 18: Beispiel Montage der Steuerkontakte bei Verwendung einer Ansteuerbaugruppe auf dem Modul
Die Eignung der Abstützung muss im angestrebten Aufbau individuell geprüft und bewertet werden.
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8.6.2 Steueranschlüsse
Gehäusevariante
62mm
Halbbrücken
(FF,
FD,
DF)
Flachstecker nach DIN 46244 –A 2,8–0,5–Bz mit 8,6mm Länge
Flachsteckhülsen
für
Steueranschlüsse
mit
Fmax=53N
maximale
Aufsteckkraft
pro
Modul
Einzelstecker.
Bild 17: Detailzeichnung des Steuerkontaktgehäuses in der 62mm Halbbrücken Gehäusevarianten
Auf die Begrenzung der maximalen Aufsteckkraft ist zu achten.
Maximal zulässige
Druckkräfte
ausschließlich während
des Montageprozesses
@ Ta=25°C
Bild. 19: Maximal zulässige Druckkraft auf die Steuerkontakte der 62mm halbbrücken Gehäuse variante
Die Eignung und Zuverlässigkeit der angestrebten Steuerkontaktierung muss durch den Anwender
geprüft und bewertet werden.
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8.6.2.1 Beispiel 1 - Kontaktierung
Gate-Emitter Steuerkontakte
der
62mm
(FF,
FD,
DF)
Wird als Kontaktlösung ein isolierter Zwillingsbuchsenstecker, z.B. ein Formkabel von 2E-Mechatronic
verwendet, setzt das Kunststoffgehäuse der Zwillingsbuchsenstecker auf dem Modulboden bei den
Gate-Emitter Steuerkontakten auf. Die Kunststoffhaken werden in das Modulgehäuse einrasten und
sorgen damit gleichzeitig für eine Kodierung und eine Verriegelung der Verbindung. Weitere
Information können unter www.2e-mechatronic.de abgerufen werden.
Die Eignung und Zuverlässigkeit der angestrebten Steuerkontaktierung muss durch den Anwender
geprüft und bewertet werden.
Bild 20: Kontaktierungsbeispiel 1 für 62mm Halbbrücken Gate-Emitter Steuerkontakte
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8.6.2.2 Beispiel 2 - Kontaktierung
Gate-Emitter Steuerkontakte
der
62mm
Die
Steuerkontakte
in
den
62mm
IGBT
Modulen
DIN 46244 – A 2.8–0.5–Bz mit einer Mindestlänge von L1=8.5mm.
(FF,
entsprechen
FD,
DF)
der
Norm
Bild 21: 62mm Halbbbrücke Steuerkontakte
Standard Kontakthülsen die der Norm DIN46245 entsprechen oder äquivalente Flachsteckülsen
weisen eine typische Aufstecklänge von L2=6.3mm auf.
Bild 22: Typische Aufsteckhülse
Die Eignung und Zuverlässigkeit der angestrebten Steuerkontaktierung muss durch den Anwender
geprüft und bewertet werden.
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Wird eine Standard Flachsteckhülse, wie vorher beschrieben verwendet, wird die Hülse nach
vollständiger und korrekter Montage nicht auf dem Modul Gehäuseboden aufsetzen, siehe Bild 23.
Bild 23: Kontaktierungsbeispiel 2 für 62mm Halbbrücken Gate-Emitter Steuerkontakte mit Standard Flachsteckhülse
Auf die Begrenzung der maximalen Aufsteckkraft ist zu achten.
8.6.2.3 Beispiel 3 - Kontaktierung
Gate-Emitter Steuerkontakte
der
62mm
(FF,
FD,
DF)
Die Steueranschlüsse der Halbbrückenmodule weisen eine lötfähige Oberfläche auf und können bei
T=235°C±5°C / 5sek. gelötet werden. Während des Lötprozesses ist der ESD Schutz der Module
durch geeignete Lötverfahren und -werkzeuge entsprechend zu berücksichtigen. Die Eignung und
Zuverlässigkeit der angestrebten Steuerkontaktierung muss durch den Anwender geprüft und
bewertet werden.
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9. Einsatz unter Vibrations- und Schock-Belastungen
Infineon 62mm Module besitzen eine stabile Konstruktion um eine einfache Handhabung und in der
Anwendung eine größtmögliche mechanische Robustheit zu bieten.
Dennoch sind die in diesen Montagehinweisen angegebenen Höchstwerte für Zug- und
Druckbelastungen an den Anschlüssen nur für eine einmalige, kurzzeitige Belastung während dem
Montageprozess zulässig.
Die Auswirkungen von darüber hinausgehenden dauerhaften mechanischen Belastungen,
insbesondere wiederkehrende Belastungen auf das Modul wie Vibration und Schock sind stark
abhängig vom mechanischen Aufbau sowie dem Belastungsprofil der Anwendung und können daher
nicht generell spezifiziert werden.
Die Eignung dieser Module für den Einsatz unter solchen spezifischen mechanischen Belastungen,
inkl. des Transportes, muss daher vom Anwender in seinem Aufbau und mit seinem Belastungsprofil
eigenverantwortlich qualifiziert werden.
10. Parallelschaltung von IGBT Modulen
IGBT Module können in verschieden Anordnungen zur Leistungserhöhung parallel geschaltet werden.
Grundsätzlich ist bei der Parallelschaltung von IGBT Modulen auf einen symmetrischen Aufbau und
Ansteuerung des Gesamtsystems zu achten.
Weiterführende Hinweise und Empfehlungen zur Parallelschaltung von 62mm IGBT Modulen sind in
[10] beschrieben.
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11. Referenzen
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
TR14
Storage of Products supplied by Infineon Technologies
AN2011-05
Industrial IGBT Modules - Explanation of Technical Information
AN2010-02
Use of Power Cycling Curves for IGBT4
AN2008-01
Definition and use of junction temperature values
AN2012-07
Module mit appliziertem thermischen Interface
AN2006-02
Anwendung von Siebdruckschablonen
AN2006-01
Unipolare Gatespannung
AN2007-04
Deadtime calculation
Infineon Technologies IGBT Modules -Technologies, Driver and Application, A.Volke,
M.Hornkamp ISBN 978-3-00-032076-7
AN2012-08
Evaluation Adapter Board for 62mm Half Bridge IGBT Modules
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