Bonddraht war gestern
Die Double Sided Sintering-Technologie ist die konsequente Weiterentwicklung der Single Sided Sintering-Technologie, bei der bereits die Chip-Rückseite durch eine gesinterte Silberverbindung optimiert wurde. Die Vorderseite hingegen wird in konventionellen Leistungshalbleitern meist über ultraschallgeschweißte Aluminium-Bonddrähte kontaktiert. Da die Rückseite nun durch eine gesinterte Silberverbindung ersetzt wurde, stellen diese Bonddrähte die neue Schwachstelle dar. Semikron Danfoss begegnet diesem Problem mit einer innovativen Lösung: einer flexiblen Metallfolie, die im Sinterprozess eingesetzt wird. Diese sogenannte Flex-Schicht ersetzt die Bonddrähte sowohl auf dem Chip als auch zwischen den Bereichen des DBC-Substrats. Dadurch kann nahezu die gesamte Oberseite des Chips als elektrische Kontaktfläche genutzt werden. Dies ist deutlich robuster als die punktuelle Kontaktierung per Bonddraht und äußerst widerstandsfähig gegenüber Power Cycling. Gleichzeitig verbessert die große Kontaktfläche die Stoßstromfestigkeit der Schaltung.
Neben der gesteigerten Zuverlässigkeit bietet die Technologie erhebliche Vorteile beim schnellen Schalten. Durch den Einsatz der breiten, flachen Flex-Schicht als Leiterbahn wird die Schleifenlänge im Kommutierungspfad deutlich reduziert. Dadurch verringert sich die Streuinduktivität erheblich und Schaltüberschwinger werden minimiert – ein entscheidender Vorteil für das Integrieren von Wide-Bandgap-Halbleitern.