WO2001025804A1 - Verfahren zur detektion von systemausfällen und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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WO2001025804A1
WO2001025804A1 PCT/CH2000/000547 CH0000547W WO0125804A1 WO 2001025804 A1 WO2001025804 A1 WO 2001025804A1 CH 0000547 W CH0000547 W CH 0000547W WO 0125804 A1 WO0125804 A1 WO 0125804A1
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line
bonding
semiconductor switching
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Peter Jürgen JACOB
Marcel Held
Giovanni Nicoletti
Albert Kunz
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Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt
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    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]

Definitions

  • the present invention relates to a method according to the preamble of claim 1, a device for carrying out the method and an application of the method or use of the device.
  • So-called power semiconductors are preferably used as switching elements for controlling electric drive motors. These are arranged in various, known circuit arrangements for power conditioning in front of the electric motors to be controlled. A selection of well-known
  • the power semiconductors are mainly operated cyclically, whereby this cyclical mode of operation is characterized by a high number of load changes that take place over a short period of time.
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method which enables a functional failure of a power module to be recognized or indicated at an early stage.
  • the reliability of complex systems is a central requirement in the specification and development of new technical devices.
  • the predictability of possible failures is also of crucial importance.
  • the present invention has the advantage of providing a reliable prediction of an approaching total failure in power semiconductor modules, one simple the effect of a locally limited mechanical acceleration of the main failure mechanism is used so that the beginning end phase of the life of an IGBT power semiconductor element can be indicated.
  • the invention is based on the knowledge that the crack progress in the bonding units takes place relatively homogeneously: after a cyclical loading phase, which corresponds to approximately 75% of the service life of a power module, the pull-off forces at the bonding units were measured in so-called pull tests. It was found that there were consistently no wire cracks, as has been found in unloaded components, but so-called bond pad lifts, i.e. Detachment of wires or lines from the BondingsteU occurred. In particular, it was also found that the bond pad movements occur with only slight differences in the tensile force - namely with a tensile force which corresponds to 10% of that for new elements.
  • individual or all bonding wires, ie lines, to the power modules or power semiconductor elements are therefore subjected to a tensile force, the detachment or tearing off of a line being detected by its bonding point, for example by generating a signal as soon as the tensile force is greater than one predeterminable measure has changed.
  • This signal can also be used to indicate the failure or the breakdown of a line, for example in the driver's cab, or it can, preferably automatically, on redundant semiconductor switching element can be switched.
  • an IGBT semiconductor element usually has about ten to twenty bonding units for connecting parallel lines, a detachment or
  • a line has not yet been torn down to cause the entire module to fail.
  • the remaining - with a total of twenty - nineteen additional lines are slightly more electrically charged. It is now possible to perform a corresponding exchange of the affected IGBT module as part of service work, so that a field failure (i.e. a train stopping on the free route) must not be expected.
  • the method according to the invention is further characterized in that the early warning can be set in an extremely simple manner via the magnitude of the tensile force.
  • IGBT Insulated Gated Bipolar Transistor
  • FIG. 2 shows a cross section through the IGBT module according to FIG. 1 with a detection unit according to the invention for the detection of system failures and
  • Fig. 3 shows a cross section through the IGBT module
  • IGBT Insulated Gated Bipolar Transistor
  • base plate 7 made of copper A1 2 0 3 - ceramic carrier 3 are provided, which have a copper layer 8 on the underside, which is soldered to the base plate 7 (layer 6).
  • Further copper layers 5 are provided on the top of the ceramic carrier 3, where this is necessary.
  • Such copper layers 5 are provided in particular where IGBT semiconductor elements 2, which are essentially built up on a substrate made of silicon, are placed.
  • the IGBT semiconductor elements 2 are soldered onto the upper copper layer 5 of the ceramic carrier 3 (solder layer 9).
  • FIG. 2 shows the IGBT semiconductor element 2 according to FIG. 1 with a detection unit according to the invention for the detection of system failures of semiconductor elements 2.
  • the line 13, which connects the connecting lug 4 to the IGBT semiconductor elements 2 is also with a tensile force that the line 13 is continuously pulled in the direction away from the BondingsteUen 1. This means that the line 13 moves completely away from the bonding point 1 as soon as the adhesive force with which the line 13 adheres to the semiconductor element 2 becomes less than the preferably adjustable tensile force.
  • the tensile force is generated by a spring element 10, which is preferably realized with a helical spring and is connected at one end to the line 13 formed as a loop and at the other end to a switching bracket 11, the loop being formed by using the same IGBT Semiconductor element 2 two BondingsteUen 1 are provided for each line 13.
  • the switching bracket 11 is pressed onto a switch 12 which acts as a detection unit, with the switch 12 being switched on, as symbolically shown in FIG. 2.
  • the line 13 only detaches from one of the bonding units 1, the electrical connection is at least partially preserved, so that the mode of operation of the semiconductor element 2 is initially not directly affected. Only further failures can subsequently lead to a total failure of the system, i.e. of the IGBT semiconductor module.
  • the earlyness of the prediction of a system failure can be adjusted via the tensile force: the earlier a prediction must be obtained, the greater it is Pulling force that acts on the cable.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention.
  • the line 13 is again subjected to a tensile force. This can again be done with the aid of a helical spring 10, which is connected at one end to a loop of the line 13 and at the other end to a, preferably insulated, bracket.
  • a detection unit 14 now consists of a measuring coil 17, a signal processing unit 16 and a display unit 15 Current measured in line 13, this measured signal being synchronized with the drive signal of the IGBT semiconductor element 2 in order to detect an error.
  • This synchronization with the control signal is necessary so that a system failure is not erroneously detected when the semiconductor element 2 is switched off, ie when no collector-emitter current flows. If, however, no measuring signal can be induced in the measuring coil 17 despite the active switching state of the IGBT semiconductor element 2 because of the disconnected and therefore currentless line section, then the present malfunction can be correctly detected.
  • the basic structure of the signal processing unit 16 is also shown in FIG. 3.
  • a measuring amplifier 19 for example designed as a voltage follower, is provided, which processes the signal measured with the aid of the measuring coil 17.
  • the output of the measuring amplifier 19 is applied to an output of a comparator 20, which the measured signal with the
  • Control signal of the IGBT semiconductor element 2 - connection 21 - compares.
  • the output of the comparator 20 is - as shown in FIG. 3 - with a display unit 15 which, for example, consists of a warning or service lamp and which is located, for example, in the driver's cab of a train. This indicates that the semiconductor module 2 should preferably be replaced on the occasion of the next maintenance work.
  • the output 15 of the comparator 20 acts on a relay that, when activated appropriately, switches over to an intact reserve semiconductor element or module.
  • the invention is not restricted to the use of IGBT semiconductor elements. Rather, the invention can also be used with any other components.

Abstract

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur frühzeitigen Detektion von Systemausfällen von Halbleiterschaltelementen (2), insbesondere von sogenannten IGBT-(Insulated Gated Bipolar Transistor)- Halbleiterschaltelementen, die an Bondierstellen (1) über elektrische Leitungen (13) kontaktiert werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens auf eine der Leitungen (13) eine Zugkraft wirkt, wobei die Frühzeitigkeit durch die Wahl der Zugkraftgrösse einstellbar ist, und dass ein Ablösen bzw. Abreissen von einer oder von mehreren Leitungen (13) von ihren Bondierstellen (1) detektiert wird. Des Weiteren ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und eine Anwendung des Verfahrens bzw. eine Verwendung der Vorrichtung angegeben. Die Erfindung ermöglicht es aus überaus einfache Weise, einen Systemausfall frühzeitig vorherzusagen, womit Massnahmen zur Verhinderung des Systemausfalls rechtzeitig eingeleitet werden können.

Description

Verfahren zur Detektion von Systemausfällen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Anwendung des Verfahrens bzw. eine Verwendung der Vorrichtung.
Zur Steuerung von elektrischen Antriebsmotoren kommen vorzugsweise sogenannte Leistungshalbleiter als Schaltelemente zum Einsatz. Diese werden in verschiedenen, an sich bekannten Schaltungsanordnungen zur Stromaufbereitung vor den zu steuernden Elektromotoren angeordnet. Eine Auswahl von bekannten
Schaltungsanordnungen ist beispielsweise dem „Electronics Engineers' Handbook" (Donald Christansen, McGraw-Hill, 1997, 4. Auflage, Kapitel 19 „Power Electronics") entnehmbar.
Im Anwendungsgebiet der Traktion - d.h. bei Bahnen, Trolleybussen, Aufzügen, Rolltreppen, Elektrofahrzeugen, etc. - werden die Leistungshalbleiter vorwiegend zyklisch betrieben, wobei sich diese zyklische Betriebsweise durch eine hohe Anzahl von Lastwechseln, die während kurzer Zeit erfolgen, auszeichnet.
Die in letzter Zeit als Leistungshalbleiter verwendeten sogenannten GTO- (Gate Turn Off) -Thyristoren werden nunmehr in immer grδsserem Masse durch IGBT- (Insulated Gate Bipolar Transistor) -Module ersetzt, da diese bessere Schalteigenschaften und wirtschaftliche Vorteile aufweisen. Diese IGBT-Module sind in einer kraftschlüssigen, sandwichartigen Weise aufgebaut, wobei mehrere IGBT-Chips, d.h. IGBT-Halbleiterelemente, (beispielsweise 16 Stück) auf ein beidseitig kupferbeschichtetes Keramikplättchen aufgelötet sind, welches seinerseits - meist ebenfalls in Lδttechnik - auf einer Kupfer-Grundplatte angeordnet ist. Zuverlässigkeitsuntersuchtungen haben gezeigt, dass die Lebensdauer der Module im wesentlichen durch das Abliften von Bonddrähten, über welche die Halbleiterelemente angeschlossen werden, begrenzt wird: Beim zyklischen Betrieb wachsen infolge unterschiedlicher thermomechanischer Ausdehnung der verwendeten Materialien Mikrorisse in den BondiersteUen, die je nach Temperaturhub nach ca. 100 '000 bis 10 '000' 000 Lastwechseln zum Abliften der Bondierung führen. Der Abliftungsprozess wird durch einen Wärmeanstieg aufgrund von erzeugter Verlustleistung im Modul beschleunigt . Auch die sekundären Ausfallmechanismen, wie etwa Aluminium-Rekonstruktion oder Lunkerbildung in den Flächenverbindungen der Halbleiterelemente zur Keramik- bzw. Grundplatte führen infolge des Verlustleistungsanstiegs bzw. der verschlechterten Wärmeableitung stets über die Abliftung der Bonddrähte zunächst zum Funktionsausfall von einzelnen IGBT-Halbleiterelementen und schliesslich zum Ausfall des ganzen IGBT-Moduls.
Wissenschaftliche Studien haben ergeben, dass eine Möglichkeit zur frühzeitigen Erkennung von Systemausfällen darin besteht, dass über hochfrequente Signalmessungen in den Schaltpausen der Halbleiterelemente, insbesondere bei Untersuchung der 3. Harmonischen, Aufschluss über den Rissfortschritt erhalten werden kann. Eine industrielle Anwendung scheiterte jedoch daran, dass bei einer Vielzahl von parallel geschalteten IGBT-Halbleiterelementen der ohnehin winzige Messsignalanteil relativ immer geringer und damit nicht mehr mit vertretbarem Aufwand ausgewertet werden konnte .
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches ermöglicht, einen Funktionsausfall eines Leistungsmoduls frühzeitig zu erkennen bzw. anzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Anwendung des Verfahrens bzw. eine Verwendung der Vorrichtung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Die Zuverlässigkeit komplexer Systeme stellt eine zentrale Forderung bei der Spezifikation und Entwicklung neuer technischer Geräte dar. Insbesondere für den Bereich der Traktion ist darüber hinaus die Vorhersagbarkeit möglicher Ausfälle von entscheidender Bedeutung. Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, eine zuverlässige Vorhersage eines nahenden Totalausfalls bei Leistungshalbleitermodulen zu geben, wobei ein einfach anzuwendender Effekt einer örtlich begrenzten mechanischen Beschleunigung des Hauptausfallmechnismus ausgenutzt wird, damit die beginnende Endphase der Lebensdauer eines IGBT- Leistungshalbleiterelementes angezeigt werden kann.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Rissfortschritt in den BondiersteUen relativ homogen erfolgt: Nach einer zyklischen Belastungsphase, die etwa 75% der Lebensdauer eines Leistungsmoduls entspricht, wurden bei sogenannten Zieh-Tests die Abrisskräfte an den BondiersteUen gemessen. Dabei wurde festgestellt, dass durchwegs keine Drahtrisse, wie dies bei unbelasteten Bauteilen festgestellt worden ist, sondern sogenannte Bondpadabliftungen, d.h. Ablösungen von Drähten bzw. Leitungen von den BondiersteUen, auftraten. Dabei konnte insbesondere auch festgestellt werden, dass die Bondpadablif ungen mit nur geringfügigen Unterschieden der Zugkraft - nämlich bei einer Zugkraft, welche 10% derjenigen bei neuen Elementen entspricht - vorkommen.
Erfindungsgemäss werden daher einzelne oder alle Bonddrähte, d.h. Leitungen, zu den Leistungsmodulen bzw. Leistungshalbleiterelementen mit einer Zugkraft beaufschlagt, wobei das Ablösen bzw. Abreissen von einer Leitung von ihrer Bondierstelle detektiert wird, indem beispielsweise ein Signal erzeugt wird, sobald sich die Zugkraft über ein vorgebbares Mass verändert hat. Dieses Signal kann im weiteren dazu verwendet werden, den Ausfall bzw. den Abriss einer Leitung beispielsweise im Führerstand anzuzeigen, oder es kann, vorzugsweise automatisch, auf ein redundantes Halbleiterschaltelement umgeschaltet werden.
Da ein IGBT-Halbleiterelement üblicherweise etwa zehn bis zwanzig BondiersteUen zum Anschliessen von parallel geführten Leitungen aufweist, führt ein Ablösen bzw.
Abreissen einer Leitung noch nicht zum Funktionsausfall des ganzen Moduls . Zunächst werden die übrigen - bei einer Gesamtzahl von zwanzig - neunzehn weiteren Leitungen elektrisch geringfügig mehr belastet . Es besteht nun die Möglichkeit, im Rahmen von Servicearbeiten einen entsprechenden Austausch des betroffenen IGBT-Moduls vorzunehmen, damit nicht mit einem Feldausfall (d.h. zum Beispiel mit einem Stehenbleiben eines Zuges auf freier Strecke) gerechnet werden muss.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich des weiteren dadurch aus, dass die Frühzeitigkeit der Warnung in äusserst einfacher Weise über die Grδsse der Zugkraft einstellbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein bekanntes IGBT- (Insulated Gated Bipolar Transistor) -Modul,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das IGBT-Modul gemäss Fig. 1 mit einer erfindungsgemässen Detektionseinheit zur Detektion von Systemausfällen und Fig. 3 einen Querschnitt durch das IGBT-Modul gemäss
Fig. 1 mit einer weiteren Ausführungsform für das Detektionsmodul .
In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein bekanntes IGBT- (Insulated Gated Bipolar Transistor) -Modul dargestellt. Auf eine aus Kupfer bestehenden Grundplatte 7 sind A1203- Keramikträger 3, die auf der Unterseite eine Kupferschicht 8 aufweisen, welche mit der Grundplatte 7 verlötet ist (Schicht 6) , vorgesehen. Auf der Oberseite der Keramikträger 3 sind weitere Kupferschichten 5 vorgesehen, wo dies erforderlich ist. Solche Kupferschichten 5 sind insbesondere dort vorgesehen, wo IGBT-Halbleiterelemente 2, die im wesentlichen auf einem Substrat aus Silizium aufgebaut sind, plaziert werden. Die IGBT- Halbleiterelemente 2 sind auf die obere Kupferschicht 5 des Keramikträgers 3 gelötet (Lδtschicht 9) .
Neben der oberen Kupferschicht 5 für die IGBT- Halbleiterelemente 2 sind auch andere Kupferschichten 5 vorgesehen, beispielsweise zur Verbindung einer Anschlusslasche 4, über die Leitungen 13 mit dem Emitter 18 (obere Schicht des IGBT-Halbleiterelementes 2 - in Fig. 1 nicht dargestellt) verbunden sind.
Für weiterführende Angaben zu den IGBT-Halbleiterelementen 2 sei auf das erwähnte Standardwerk von Donald Christiansen et. al. (a. a. 0., Kapitel 19.2.4.2 und Fig. 19.1) verwiesen. Fig. 2 zeigt das IGBT-Halbleiterelement 2 gemäss Fig. 1 mit einer erfindungsgemässen Detektionseinheit zur Detektion von Systemausfällen von Halbleiterelementen 2. Gemäss dieser ersten Ausführungsvariante der Erfindung ist die Leitung 13, welche die Anschlusslasche 4 mit den IGBT- Halbleiterelementen 2 verbindet, derart mit einer Zugkraft beaufschlagt, dass die Leitung 13 stetig in Richtung von der BondiersteUen 1 weg gezogen wird. Dies bedeutet, dass sich die Leitung 13 im Bereich der Bondierstelle 1 vollständig von dieser weg bewegt, sobald die Haftkraft, mit welcher die Leitung 13 am Halbleiterelement 2 haftet, kleiner wird als die vorzugsweise einstellbare Zugkraft.
In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung wird die Zugkraft durch ein vorzugsweise mit einer Schraubenfeder realisiertes Federelement 10 erzeugt, das am einen Ende mit der als Schleife ausgebildeten Leitung 13 und am anderen Ende mit einem Schaltbügel 11 verbunden ist, wobei die Schleife dadurch gebildet ist, indem auf dem gleichen IGBT-Halbleiterelement 2 zwei BondiersteUen 1 für jede Leitung 13 vorgesehen sind. Der Schaltbügel 11 wird im dargestellten Zustand auf einen als Detektionseinheit wirkenden Schalter 12 gepresst, womit dieser - wie in Fig. 2 symbolisch dargestellt - eingeschalten ist.
Löst sich bzw. reisst die Leitung 13 ab von einer der BondiersteUen 1 auf dem IGBT-Halbleiterelement 2, so entspannt sich in der Folge das Federelement 10 und der Schalter 12 wird über den Schaltbügel 11 geöffnet, was entsprechend angezeigt werden kann.
Wenn sich die Leitung 13 lediglich von einer der BondiersteUen 1 löst, bleibt die elektrische Verbindung zumindest teilweise erhalten, so dass die Funktionsweise des Halbleiterelementes 2 zunächst nicht unmittelbar beeinträchtigt ist. Erst weitere Ausfälle können in der Folge zu einem Totalausfall des Systems, d.h. des IGBT- Halbleitermoduls, führen.
Da die Haftkraft, mit der die Leitung 13 an der Bondierstelle 1 haftet, im Laufe der Zeit mehr oder weniger stetig abnimmt, kann die Frühzeitigkeit der Voraussage eines Systemsausfalls über die Zugkraft eingestellt werden: Je früher eine Voraussage erhalten werden muss, desto grδsser ist die Zugkraft, welche auf die Leitung wirkt, zu wählen.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Wiederum ist die Leitung 13 mit einer Zugkraft beaufschlagt. Dies kann wiederum mit Hilfe einer Schraubenfeder 10 erfolgen, welche am einen Ende mit einer Schleife der Leitung 13 und am anderen Ende mit einem, vorzugsweise isolierten Bügel, verbunden ist.
Eine Detektionseinheit 14 besteht - im Gegensatz zur Ausführungsform gemäss Fig. 2 - nunmehr aus einer Messspule 17, einer Signalverarbeitungseinheit 16 und einer Anzeigeeinheit 15. Mit Hilfe der Messspule 17 wird der Strom in der Leitung 13 gemessen, wobei zur Detektion eines Fehlers dieses gemessene Signal mit dem Ansteuersignal des IGBT-Halbleiterelementes 2 synchronisiert wird. Diese Synchronisation mit dem Ansteuersignal ist notwendig, damit nicht fälschlicherweise ein Systemausfall detektiert wird, wenn das Halbleiterelement 2 ausgeschaltet ist, d.h. wenn kein Kollektor-Emitter-Strom fliesst. Kann jedoch in der Messspule 17 trotz aktivem Schaltzustand des IGBT- Halbleiterelementes 2 wegen dem abgehobenen und damit stromlosen Leitungsabschnitt kein Messsignal induziert werden, so kann das vorliegende Fehlverhalten einwandfrei detektiert werden.
Der prinzipielle Aufbau der Signalverarbeitungseinheit 16 ist ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich. So ist zunächst ein beispielsweise als Spannungfolger ausgebildeter Messverstärker 19 vorgesehen, der das mit Hilfe der Messspule 17 gemessene Signal aufbereitet. Der Ausgang des Messverstärkers 19 wird einem Ausgang eines Komparators 20 beaufschlagt, der das gemessene Signal mit dem
Ansteuersignal des IGBT-Halbleiterelementes 2 - Anschluss 21 - vergleicht. Der Ausgang des Komparators 20 ist - wie in Fig. 3 dargestellt - mit einer Anzeigeeinheit 15, die beispielsweise aus einer Warn- bzw. Service-Lampe besteht und die sich zum Beispiel im Führerstand eines Zuges befindet. Damit wird angezeigt, dass das Halbleitermodul 2 vorzugsweise anlässlich der nächsten Unterhaltsarbeiten ersetzt werden soll. Alternativ zur Anzeigeeinheit 15 ist denkbar, dass der Ausgang 15 des Komparators 20 auf ein Relais wirkt, dass bei entsprechender Aktivierung ein Umschalten auf ein intaktes Reserve-Halbleiterelement bzw. -modul bewirkt.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von IGBT- Halbleiterelementen eingeschränkt . Vielmehr kann die Erfindung auch bei beliebig anderen Bauelementen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur frühzeitigen Detektion von Systemausfällen von Halbleiterschaltelementen (2) , insbesondere von sogenannten IGBT- (Insulated Gated Bipolar Transistor) - Halbleiterschaltelementen, die an BondiersteUen (1) über elektrische Leitungen (13) kontaktiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf eine der Leitungen (13) eine Zugkraft wirkt, wobei die Frühzeitigkeit durch die Wahl der Zugkraftgrδsse einstellbar ist, und dass ein Ablösen bzw. Abreissen von einer oder von mehreren Leitungen (13) von ihren BondiersteUen (1) detektiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft in mindestens einer der Leitungen (13) überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromfluss in mindestens einer der Leitungen (13) gemessen wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablösen bzw. Abreissen von Leitungen (13) angezeigt wird und/oder dass ein zum ausgefallenen Halbleiterschaltelement (2) redundantes Element zugeschaltet wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Halbleiterelemente (2) über BondiersteUen (1) an Leitungen (13) anschliessbar sind, dass elastische Mittel (10) vorgesehen sind, welche mindestens eine Leitung (13) mit einer Zugkraft beaufschlagen, und dass eine Detektionseinheit (12, 14) vorgesehen ist, mit Hilfe der ein Ablösen bzw. Abreisen einzelner oder aller Leitungen (13) detektierbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung (13) über mindestens zwei BondiersteUen (1) mit dem gleichen Halbleiterelement (2) verbunden ist, wobei die Leitung (13) zwischen den beiden BondiersteUen (1) eine Schleife bildet, auf welche die vorzugsweise mit einem Federelement gebildeten elastischen Mittel (10) zur Erzeugung der Zugkraft wirken.
7. Vorrichtung nach /Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit im wesentlichen aus einem Mikroschalter (12) besteht, der seinen Schaltzustand bei Unterschreiten einer vorgebbaren Zugkraft ändert .
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit aus einer Strommesseinheit (17, 16) zum Messen des Stromflusses in der Leitung (13) besteht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinheit (15) vorgesehen ist, über welche der Zustand der Detektionseinheit (12, 14) angezeigt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halbleiterschaltelement (2) mehrere, vorzugsweise zehn bis zwanzig BondiersteUen (1) aufweist .
11. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
4 bzw. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche
5 bis 10 zur Überwachung der Halbleiterschaltelemente (2) für die Stromaufbereitung der Antriebsmotoren bei Traktionsanwendungen, insbesondere bei Bahnen,
Trolleybussen, Aufzügen, Rolltreppen und Elektrofahrzeugen.
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