Dielektrische Herausforderungen bei leistungselektronischen Bauelementen

Abstract:
Leistungshalbleiter werden zunehmend im Bereich der elektrischen Antriebstechnik, etwa in Frequenzumrichtern, aber auch in hochspannungstechnischen Anwendungen wie der Hochspannungsgleichstromübertragung eingesetzt. Am Beispiel eines IGBT-Moduls werden die in der Praxis auftretenden elektrischen Belastungen betrachtet. Dabei wird die elektrische Festigkeit in stofflich homogenen Bereichen bei stark inhomogenen elektrischen Feldern, wie sie an Ätzkanten oder Lastkontakten in der Praxis vorkommen können, bei Wechsel-, Gleich- und Impulsspannung an unterschiedlichen Materialien exemplarisch untersucht. Weiterhin werden mittels eines Modells für Zweischichtdielektrika die Auswirkungen von Grenzflächenladungen bei repetierender Impulsbeanspruchung diskutiert.