ISA-PLAN®-Technologie:

Zur Messung des Ausgangsphasenstroms in Power-Modulen werden aufgrund der hohen Genauigkeit, niedriger Kosten und einfacher Montage zunehmend Strommesswiderstände eingesetzt, die direkt auf das Substrat gelötet werden können.

Die bondbaren Präzisionswiderstände der PMx-Familie (PMU, PMB, PM ) werden nach dem ISA-PLAN®-Verfahren der Isabellenhütte hergestellt. Dabei werden drei Folien Manganin®, Metallsubstrat (Kupfer) sowie ein wärmeleitfähiger Kleber miteinander verpresst. Diese hochtemperaturbeständige Verklebung zwischen Substrat und Widerstandsfolie sorgt für sehr gute Haftung, Isolation, einen niedrigen Wärmewiderstand sowie eine optimale Wärmeableitung vom Widerstandsmaterial in das Substrat. Um auch eine bestmögliche Auflötung des Widerstandes auf das IGBT-Substrat zu erreichen, ist die Kupferrückseite mit einer 0,2-µm-dicken Goldschicht überzogen. Durch den sandwichartigen Aufbau wird eine ideale Wärmekopplung an den Kühlkörper (Substrat) und damit eine extrem hohe Belastbarkeit des Bauteils von bis zu 20 Watt/cm2 erreicht. Die Verlustleistung wird durch sehr niederohmige Widerstandswerte von < 5 mOhm gering gehalten.

Der Temperaturkoeffizient (TK) des Widerstandsmaterials Manganin® garantiert mit <30 ppm/K bei 20 °C – 60 °C eine präzise Strommessung mit engsten Fehlertoleranzen. Die PMx-Widerstände erreichen selbst bei höheren Einsatztemperaturen von bis zu 170 °C eine Genauigkeit von ± 1 % bzw. bei Temperaturen bis zu 140 °C sogar < 0,5 %. Der platzsparende Aufbau (ab Bauform 2512) in Verbindung mit der verwendeten Technologie ermöglicht ein sehr gutes Leistung-Fläche-Verhältnis.

Vier-Leiter-Widerstand
Bei einer einfachen Zweileiter-Messung würde die Kombination der TK’s der Leiterbahnen und Bonddrähte zu einer ungenauen Messung führen. Mit Hilfe einer Vier-Leiter-Messung werden jedoch die Einflüsse von Zuleitung und Kontaktstellen eliminiert, und es wird nur der Spannungsabfall am Widerstandsmaterial selbst gemessen.