Strukturierte Komponentendaten · 2026

Kollektorklemme

Die Kollektorklemme ist eine kritische Komponente in Leistungshalbleitern wie IGBTs und SCRs. Sie dient als elektrische Schnittstelle zur Kollektorregion, der primären Stromtragschicht, und ist für hohe Stromdichten (typisch 100-600 A/cm²) und Spannungen (bis 6,5 kV für IGBTs) ausgelegt, während sie eine effiziente Wärmeübertragung an externe Kühlsysteme ermöglicht.

Technische Definition und Einsatzkontext
Ein typisches Kollektorklemme wird in Elektrogeräteherstellung nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Die Kollektorklemme ist eine kritische Komponente in Leistungshalbleiterbauelementen wie Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) und Silizium-gesteuerten Gleichrichtern (SCRs). Sie dient als elektrische Schnittstelle zur Kollektorregion, die die primäre Stromtragschicht in diesen Bauelementen darstellt. Die Klemme ist so ausgelegt, dass sie hohe Stromdichten (typischerweise 100-600 A/cm²) und Spannungen (bis zu 6,5 kV für IGBTs) verarbeiten kann, während sie eine effiziente Wärmeübertragung an externe Kühlsysteme ermöglicht. Sie ist intern mit der Kollektormetallisierungsschicht und extern mit der Schaltung über Löten, Drahtbonden oder Pressfit-Verbindungen verbunden. Das Design muss einen niedrigen elektrischen Widerstand (<1 mΩ), eine hohe Wärmeleitfähigkeit (>200 W/m·K) und mechanische Stabilität unter thermischen Wechselbedingungen gewährleisten. Die Kollektorklemme funktioniert, indem sie einen niederohmigen Pfad für Majoritätsträger (Elektronen im N-Typ, Löcher im P-Typ) bereitstellt, um in die Kollektorregion einzutreten oder sie zu verlassen. Bei IGBTs sammelt sie während der Leitung Elektronen vom Emitter; bei SCRs dient sie als Anodenklemme für den Stromfluss. Das Material und die Geometrie der Klemme minimieren den Spannungsabfall und die Joulesche Erwärmung, während ihre thermische Schnittstelle die im Halbleiterübergang erzeugte Wärme abführt, um ein thermisches Durchgehen zu verhindern.

Komponentenspezifikationen

Definition
Die Kollektorklemme ist eine kritische Komponente in Leistungshalbleiterbauelementen wie Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) und Silizium-gesteuerten Gleichrichtern (SCRs). Sie dient als elektrische Schnittstelle zur Kollektorregion, die die primäre Stromtragschicht in diesen Bauelementen darstellt. Die Klemme ist so ausgelegt, dass sie hohe Stromdichten (typischerweise 100-600 A/cm²) und Spannungen (bis zu 6,5 kV für IGBTs) verarbeiten kann, während sie eine effiziente Wärmeübertragung an externe Kühlsysteme ermöglicht. Sie ist intern mit der Kollektormetallisierungsschicht und extern mit der Schaltung über Löten, Drahtbonden oder Pressfit-Verbindungen verbunden. Das Design muss einen niedrigen elektrischen Widerstand (<1 mΩ), eine hohe Wärmeleitfähigkeit (>200 W/m·K) und mechanische Stabilität unter thermischen Wechselbedingungen gewährleisten.

Die Kollektorklemme funktioniert, indem sie einen niederohmigen Pfad für Majoritätsträger (Elektronen im N-Typ, Löcher im P-Typ) bereitstellt, um in die Kollektorregion einzutreten oder sie zu verlassen. Bei IGBTs sammelt sie während der Leitung Elektronen vom Emitter; bei SCRs dient sie als Anodenklemme für den Stromfluss. Das Material und die Geometrie der Klemme minimieren den Spannungsabfall und die Joulesche Erwärmung, während ihre thermische Schnittstelle die im Halbleiterübergang erzeugte Wärme abführt, um ein thermisches Durchgehen zu verhindern.
Funktionsprinzip
The collector terminal operates by providing a low-resistance path for majority carriers (electrons in N-type, holes in P-type) to enter or exit the collector region. In IGBTs, it collects electrons from the emitter during conduction; in SCRs, it serves as the anode terminal for current flow. The terminal's material and geometry minimize voltage drop and Joule heating, while its thermal interface dissipates heat generated in the semiconductor junction to prevent thermal runaway.
Materialien
Sauerstofffreies hochleitfähiges (OFHC) Kupfer (C10100/C10200) mit Nickel- oder Silberbeschichtung (2-5 μm Dicke)Aluminiumlegierung (6061-T6) für Leichtbauanwendungen oder Kupfer-Molybdän-Kupfer (CMC) Plattierwerkstoffe für Wärmeausdehnungsanpassung. Beschichtungsspezifikationen: MIL-DTL-45204 für GalvanisierungASTM B488 für stromloses Nickel.
Current Rating
50-1200 A
Voltage Rating
600-6500 V
Mechanical Life
>1000 cycles
Contact Resistance
<0.5 mΩ
Insulation Voltage
2500 VAC (min)
Thermal Resistance
<0.1 °C/W
Betriebstemperatur
-55 to +175 °C
Normen
ISO 16750-4DIN EN 60068-2-14IEC 60747-9

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Kollektorklemme.

Übergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Thermal cycling exceeding material CTE mismatch->Crack formation in solder or bonding interface->Use CMC clad materials, implement strain-relief designs, and control soldering profile (peak temp 240-260°C)
High current density (>300 A/cm²) with insufficient cooling->Localized overheating and metallization degradation->Increase terminal cross-section, use forced air/liquid cooling, and apply thermal interface materials with >3 W/m·K conductivity
Vibration in mobile applications->Terminal loosening or fracture->Implement lock washers, thread-locking compounds, and press-fit designs with 0.05-0.10 mm interference fit

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

0
Thermal fatigue from cycling
1
Electromigration at high current density
2
Galvanic corrosion in humid environments
3
Mechanical stress from mounting
4
Creep in solder joints

Konformität und Prüfung

tolerance
±0.1 mm for critical dimensions, ±5% for electrical resistance, flatness within 0.05 mm over contact area
test method
IEC 60068-2-21 for vibration, MIL-STD-202 for shock, IPC-TM-650 for solderability, ASTM B539 for contact resistance

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Verwandte Komponenten

Häufige Fragen

What is the difference between collector and emitter terminals in IGBTs?

The collector terminal connects to the high-voltage side and handles majority carrier collection, while the emitter terminal connects to the low-voltage side and controls minority carrier injection. Collector terminals are typically larger for heat dissipation.

Can collector terminals be interchanged between IGBTs and SCRs?

Not directly. IGBT collector terminals are optimized for fast switching and bidirectional current, while SCR anode terminals are designed for unidirectional, high-surge current applications. Material and plating specifications differ.

How does terminal plating affect performance?

Silver plating reduces contact resistance and improves solderability but oxidizes; nickel plating provides corrosion resistance but increases resistance. Gold flash over nickel offers the best balance for high-reliability applications.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Elektrogeräteherstellung

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

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URN:CNFX:ME:UNIT:COLLECTOR_TERMINAL