Dickschichtsubstrate für Hochspannungsanwendungen

Neue Werkstoffe, Bauelemente und Technologien sind auch für die Leistungselektronik entscheidende Voraussetzungen für Innovationen. Dabei spielen die Erhöhung der Wirkungsgrade und Leistungsdichten ebenso eine Rolle, wie auch der Trend nach Hybrid- integration. Für Module in der Hochspannungstechnik sind Verdrahtungsträger in Form von Keramiksubstraten und Dickschichtstrukturen eine interessante Alternative. Dickschichtschaltungen für den Einsatz bei Spannungen bis 100 kV und 10 kW Leistung wurden hier erstmalig untersucht. Neuigkeitswert hat dabei auch die Verwendung von Keramiken mit 4 bis 10 mm Dicke. Die Schwerpunkte der Untersuchungen liegen im Bereich der Spannungsfestigkeit der Keramiken, der Aufbau- und Verbindungstechnik auf diesen Substraten, sowie des thermischen Verhaltens der integrierten Widerstände. // 
For power electronics new materials, components and technologies are essential to innovation. Increasing the efficiency and power density is of high significance, as is the trend towards hybrid integration. In this respect, ceramic substrates and thick-film technology are a promising alternative for high-voltage engineering. Thick-film circuits for high-voltage applications of up to 100 kV and 10 kW were examined here for the first time. The novelty of the application presented lies also in the use of ceramic substrates with thicknesses of 4 to 10 mm. The emphases in our study lay on the dielectric strength of the ceramic substrates, electronics packaging and the thermal behaviour of the integrated thick-film resistors.