DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN EN 60747-15
Halbleiterbauelemente - Einzel-Halbleiterbauelemente - Teil 15: Isolierte Leistungshalbleiter (IEC 60747-15:2010); Deutsche Fassung EN 60747-15:2012
Semiconductor devices - Discrete devices - Part 15: Isolated power semiconductor devices (IEC 60747-15:2010); German version EN 60747-15:2012
Einführungsbeitrag
Dieser Teil von IEC 60747 enthält die Anforderungen für isolierte Leistungs-Halbleiterbauelemente, ausgenommen Bauelemente mit eingebauter Steuerschaltung. Diese Anforderungen gelten zusätzlich zu den in anderen Teilen von IEC 60747 für nicht isolierte Leistungs-Halbleiterbauelemente angegebenen Anforderungen. Isolierte Leistungs-Halbleiterbauelemente sollten als gehäusebezogene oder kühlkörperbezogene Bauelemente festgelegt werden. Die Bemessungs- und Kennwerte sollten bei einer Temperatur von 25 °C oder einer anderen festgelegten höheren Temperatur angegeben werden. Zu den Anforderungen an mehrere Bauelemente in einer gemeinsamen Kapselung siehe IEC 60747-1:2006, 5.12. Nach einführender Definition des isolierten Leistungs-Halbleiterbauelements, das ist ein Leistungs-Halbleiterbauelement, das zwischen der Kühlfläche oder der Grundplatte und allen gesonderten Schaltungselementen elektrisch isoliert ist, wird näher auf die Bestandteile isolierter Leistungs-Halbleiterbauelemente eingegangen. Ein Schalter ist ein einzelnes Bauelement, das in einem Stromkreis eine Schaltfunktion erfüllt (zum Beispiel eine Diode, ein Thyristor, ein MOSFET und so weiter), eine Grundplatte ist ein Teil des Gehäuses mit einer Kühloberfläche, das die Wärme aus dem Inneren nach außen überträgt, ein Hauptanschluss ist ein Anschluss, der auf dem hohen Potenzial des Leistungsstromkreises liegt und den Hauptstrom führt. Der Hauptanschluss kann dabei mehr als einen Verbinder umfassen. Ein Steueranschluss ist definiert als ein Anschluss mit kleiner Stromtragfähigkeit für Steuerfunktionen, an den äußere Steuersignale angelegt werden oder von dem Fühlerparameter abgenommen werden. Unterschieden wird zwischen einem Hochspannungs-Steueranschluss, das ist ein Anschluss, der mit einem isolierten Schaltungselement elektrisch verbunden ist, jedoch nur einen kleinen Strom für die Steuerfunktion führt und einem Niederspannungs-Steueranschluss, das ist ein Anschluss mit einer Steuerfunktion, der von den Hochspannungs-Steueranschlüssen isoliert ist. Weitere wesentliche Begriffe sind die Isolierschicht, das ist ein integriertes Teil des Bauelementgehäuses, das alle Hochspannungsteile von der Kühloberfläche oder vom äußeren Kühlkörper und allen gesonderten Schaltungselementen isoliert, der Gehäusegrenzstrom, ein Spitzenstrom, der unter festgelegten Bedingungen nicht zu einem Bersten des Gehäuses und dem Herausschleudern von Plasma und Masseteilchen führt, und das Wärmeleitmaterial, definiert als ein Wärme leitendes Material zwischen der Grundplatte und dem äußeren Kühlkörper. Im Kapitel Wesentliche Bemessungswerte (Grenzwerte) und Kennwerte wird näher auf die Bemessungswerte eingegangen. Die Isolationsspannung ist der maximale Effektivwert oder Wert der Gleichspannung während einer festgelegten Dauer zwischen den Hauptanschlüssen und den Hochspannungs-Steueranschlüssen auf der einen Seite und den Niederspannungs-Steueranschlüssen und der Grundplatte auf der anderen Seite, der Gehäusegrenzstrom ist der Höchstwert für jeden Hauptanschluss, bei dem kein Bersten des Gehäuses oder das Herausschleudern von Plasma und Teilchen verursacht wird. Der Anschluss(grenz)strom ist der höchste Effektivwert des Stromes durch einen Hauptanschluss unter festgelegten Bedingungen bei einem Mindestanzugsdrehmoment und einer maximal zulässigen Temperatur des Anschlusses. Im Kapitel Messverfahren wird der Nachweis der Bemessungs-Isolationsspannung zwischen Anschlüssen und Grundplatte und die Messverfahren erläutert. Im Kapitel Annahme und Zuverlässigkeit wird auf die allgemeinen Anforderungen eingegangen, ergänzt durch die Tabelle mit den Dauerprüfungen, die Tabelle der annahmebestimmenden Kennwerte für Dauer- und Zuverlässigkeitsprüfungen und die Tabelle 3 mit den Mindest-Typ- und Stückprüfungen für isolierte Leistungs-Halbleiterbauelemente. Im Anhang A wird das Prüfverfahren für den Gehäusegrenzstrom, im Anhang B das Messverfahren für die Schichtdicke von Wärmeleitpasten und im Anhang ZA werden die normativen Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europäischen Publikationen erläutert. Zuständig ist das UK 631.1 "Einzel-Halbleiterbauelemente" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.
Änderungsvermerk
Gegenüber DIN EN 60747-15:2004-08 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Abschnitte 3, 4 und 5 wurden überarbeitet und teilweise mit anderen neu gefasst. b) Abschnitte 6 und 7 wurden überarbeitet und als Teil der Messverfahren neu gegliedert. c) Abschnitt 8 wurde ergänzt und überarbeitet. d) Anhänge C und D und die Literaturhinweise sind entfallen.
