Gehäuse für Leistungshalbleiter TO-Leadless - Leistungsgehäuse für hohe Ströme

Das Leistungsgehäuse TO-Leadless ist hoher Stromdichten und maximalen Zuverlässigkeit angepasst.
Das Leistungsgehäuse TO-Leadless ist hoher Stromdichten und maximalen Zuverlässigkeit angepasst.

Erste Leistungshalbleiter-Gehäuse waren groß, schwierig zu verarbeiten und ihre Kühlung war eine Herausforderung. Mit der Zeit wurden die Gehäuse an die Systemanforderungen angepasst. So auch das neue TO-Leadless: das Leistungsgehäuse für hohe Stromdichten und maximale Zuverlässigkeit.

Das neue TO-Leadless ist ein Leistungshalbleiter-Gehäuse, das konsequent auf hohe Stromdichte hin entwickelt wurde, ohne dass Kompromisse bei Verarbeitbarkeit und Zuverlässigkeit eingegangen werden müssen. Die ersten Leistungshalbleiter-Gehäuse waren noch sehr groß, schwierig zu verarbeiten und die Kühlung war nicht optimal. Mit der Einführung der Leiterplatte entstand nun die Möglichkeit, Bauteile ohne den vorher notwendigen Verdrahtungsaufwand zu kontaktieren. Die klassische THT (Through-Hole Technology) war nun auch für Leistungshalbleiter möglich. So wurden immer mehr kühlungsoptimierte Gehäuseformen wie TO-247 und TO-220 entwickelt. Diese Bauformen erlauben eine Montage mit akzeptablem Aufwand in Kombination mit meist sehr einfachem thermischem Management. Typischerweise wird hier der Leistungstransistor mit einer zusätzlichen elek­trischen Isolierung, z.B. einer Folie, an einem Kühlkörper oder am Gehäuse angeschraubt oder angeklammert.

Zusätzlich zu den bedrahteten Bauelementen wurden nach und nach auch immer mehr Bausteine als SMD (Surface-Mounted Device) verbaut. Die ersten SMD-Leistungsgehäuse waren eigentlich nur Derivate von bewährten bedrahteten Gehäusen. Das bekannte und verbreitete D²PAK ist ein TO-220, das für die SMD-Montage modifiziert wurde. Eine echte Optimierung war so natürlich nicht möglich.

Diverse neue Leistungshalbleiter-Gehäusetypen wurden in den vergangenen Jahren für die unterschiedlichsten Systemanforderungen entwickelt. Daraus entstanden die bekannten, neueren Gehäusetypen wie SuperS08 und CanPAK; letzteres ist besonders geeignet für Topside Cooling.

Bei SMD-Halbleitergehäusen für große Chipflächen wurde lange Zeit kein wesentlicher Fortschritt erreicht. Das bewährte D²PAK bekam als D²PAK 7Pin vier zusätzliche Source-Anschlüsse sowie intern einen Bonddraht mehr und war so das Gehäuse der Wahl, wenn es um hohe Ströme und niedrigen Pa­ckage-Widerstand ging.