Fachartikel aus MECHATRONIK 11/2012, S. 46 bis 47
Neues Keramiksubstrat verzehnfacht die Lebensdauer von Leistungsmodulen
Auf ein langes Leben
Ein neues Keramiksubstrat aus Siliziumnitrid verlangsamt Ausfallmechanismen um ein Vielfaches und eignet sich damit besonders für Anwendungen mit hohen thermischen und mechanischen Belastungen.
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| Das Keramiksubstrat mit Si3N4 unterstützt unter anderem in Elektromotoren die Leistungselektronik im Antriebsstrang (Bild: pixelio, Semen Grinberg) |
Eine niedrige Biegebruchfestigkeit und eine daraus resultierende geringe Temperaturwechselbeständigkeit begrenzten bisher die Lebensdauer von keramischen Substraten. Die stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Trägermaterial (Keramik) und dem Leiter (Kupfer) sowie der daraus resultierende Stress in der Verbindungszone sind verantwortlich für die möglichen Ausfälle. Curamik hat jetzt ein neues Keramiksubstrat vorgestellt, das mit Siliziumnitrid (Si3N4) hergestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass sich die Ausfallmechanismen um ein Vielfaches verlangsamen. Das Material ist daher besonders gut für Anwendungen in Gebieten mit hohen thermischen und auch mechanischen Belastungen geeignet, wie beispielsweise im Automobilbereich und in Zusammenhang mit regenerativen Energien.
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