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东芝开发碳化硅功率模块的新封装技术 以提高可靠性和减小尺寸

5月12日,据报道,东芝电子元器件及存储器件有限公司(东芝)开发了碳化硅(SiC)功率模块封装技术,可将产品可靠性提高一倍,封装尺寸缩小20%。

与硅相比,碳化硅可以实现更高的电压和更低的损耗,被广泛认为是新一代功率器件材料。虽然目前主要用于列车逆变器,但很快将广泛应用于光伏发电系统和汽车设备等高压应用。

利用银烧结技术提高可靠性

东芝开发碳化硅功率模块的新封装技术 以提高可靠性和减小尺寸 科学快报 第1张

可靠性是碳化硅器件使用受限的主要问题。在高压功率模块中的应用不仅仅是半导体芯片,封装本身也必须具有高可靠性。东芝采用全新的银(Ag)烧结技术进行芯片键合,以达到有效提高封装可靠性的目的。

在目前的碳化硅封装中,功率密度和开关频率的增加会导致焊接性能的恶化,并且难以抑制芯片的导通电阻随时间的增加。银烧结技术可以显著降低这种降解。然而,银烧结层的热阻仅为焊料层的一半,因此模块中的芯片可以更靠近,从而减小尺寸。

碳化硅功率模块新封装

东芝开发碳化硅功率模块的新封装技术 以提高可靠性和减小尺寸 科学快报 第2张

东芝将这项新技术命名为iXPLV,并将从本月底开始应用于3.3kV碳化硅功率模块的批量生产。