Architektur und Aufbau integrierter Leistungselektronischer Module

Abstract:
Leistungshalbleiterbauelemente sind heute ein wichtiger Wirtschaftsfaktor und bilden die Grundlage für weite Bereiche des täglichen Lebens. Ein Großteil aller Steuerungs- und Regelungsaufgaben werden mit ihrer Hilfe durchgeführt. Von der Handbohrmaschine bis zum ICE und vom PC bis zur Windkraftanlage – alle diese Bereiche sind ohne Leistungshalbleiter nicht mehr denkbar und helfen im täglichen Leben Energie effizient zu wandeln. Laut IMS Studie 2004 hat der Leistungshalbleitermarkt weltweit ein Volumen von 1,5 Mrd. US$ mit jährlichen Wachstumsraten von ca. 10%. Bild 1 zeigt die Verteilung der verschiedenen Marktsegmente. Der Motor Drives Bereich ist mit 54% Marktanteil nach wie vor der größte Bereich, gefolgt von Consumer Electronics (19%) und UPS (12%). Überdurchschnittlicher Wachstumsraten werden den Bereichen Automotive sowie den Alternativen Energiequellen zugeschrieben, die heute lediglich jeweils 2-3% des Weltmarktes ausmachen. Unabhängig von der Anwendung gibt dieser Beitrag einen Überblick über die heute gebräuchlichen Aufbau und Verbindungskonzepte, die erreichten Integrationsgrade und die damit verbundenen Herausforderungen hinsichtlich Leistungsdichte und Entwärmung, sowie einen Ausblick auf zukünftige Technologien.